宇宙には何十億もの銀河があり、それぞれが独自の特性と特徴を持っています。これらの銀河の中には、その驚異的な明るさにより特に目を引くものがあり、これらをクエーサー銀河と呼びます。これらの銀河は、信じられないほどの速度で物質を飲み込み、電磁スペクトルで宇宙で最も明るい光の一部を放出する活動中の超大質量ブラックホールによって動かされています。天文学界は、なぜクェーサーがこれほど極端な活動を示すのかについて長年困惑してきた。
クエーサーは合併によって形成される
ハートフォードシャー大学の天体物理学者ジョニー・ピアースが主導した最近の研究のおかげで、科学はこの謎の解明において大きな一歩を踏み出しました。研究チームは近くのクェーサー銀河と非クェーサー銀河を調べ、ほとんどの場合、その活動が2つの銀河の衝突と合体によって引き起こされることを発見した。
この研究は、銀河とその中心ブラックホールの形成と進化に関する重要な洞察を提供します。ブラックホールがその軌道上の物質を摂取すると、その物質は信じられないほどの温度に加熱され、スペクトル全体で発光します。
クエーサーは、物質を可能な限り最大の速度で蓄積する超大質量ブラックホールです。物質がさらに明るくなると、外向きの放射圧力によって物質は宇宙に押し戻されます。
「宇宙で最も極端な現象の一つ」
問題は常にその素材がどこから来たのかということであり、それを調査することは困難でした。通常、これらの特徴は、ほとんどのクエーサーの距離では小さすぎて見えず、銀河の中心は明るすぎて詳細が見えません。クェーサーの活動を引き起こすイベントは、クェーサーの活動が続くよりもはるかに長く続く可能性があり、研究をさらに困難にしています。
「クエーサーは宇宙で最も極端な現象の1つであり、私たちが見ているものは、約50億年後にアンドロメダ銀河と衝突するときの私たちの天の川銀河の未来を表している可能性が高いです」と、アメリカ大学の天体物理学者クライブ・タドハンターは説明する。シェフィールド。
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48個のクエーサーを調べた
これまでの研究では、クェーサーの個体群が調査されてきました。当時、銀河の衝突がクエーサー活動の原因の可能性として挙げられていました。しかし、結論は明確ではありませんでした。そこで、ピアースらは半径約35億光年の範囲内にある48個の近くのクェーサーをより詳細に調べ、それらをクェーサー活動のない100個の同様の銀河と比較した。
研究者らは、サンプル中のクェーサーの 3 分の 2 が、別の銀河との遭遇によって引き起こされた重力破壊の兆候を示しており、これは非クエーサー銀河の 3 倍であることを発見しました。
「これらの出来事を観察し、なぜそれらが起こるのかを最終的に理解するのは興奮することです」とタドハンター氏は言いました。「しかし幸いなことに、地球はそのような終末論的な出来事には程遠いのです。」
将来の研究の基礎
2 つの銀河が衝突すると、重力によって大量のガスが超大質量ブラック ホールに向かって引き寄せられ、新しい物質でブラック ホールが満たされます。興味深いことに、研究チームは、観測された摂動クエーサーの多くがまだ合体前の段階にあることを発見し、銀河中心に向かうガスの流れが、2つの銀河核が合体するずっと前にクエーサー活動を引き起こす可能性があることを示した。
クエーサーが衝突以外にどのようにして形成されるのかはまだわかっていません。それを知るにはさらなる研究が必要です。しかし、ピアースと彼のチームの取り組みは、安定した基盤を提供する可能性があります。
出典: 「銀河相互作用は、局所的なタイプ 2 クェーサーの主要なトリガーである」 (王立天文学協会の月刊通知、2023 年)。シェフィールド大学