重力波が超大型ブラックホールを押し出す

ブラックホールが合体して重力波が出る時に非対称になるからブラックホールが押されて高速移動を始める。遠方から観測して分かるほど移動しているブラックホールは少数派？以下、機械翻訳。
2017年3月24日
重力波が銀河核からモンスターブラックホールを蹴る
天文学者は、重力波の素晴らしいパワーである可能性があることによって遠方の銀河の中心から追い出された超大型ブラックホールを発見しました。
他にもいくつか疑わしい、同様に起動したブラックホールが他にもあるが、これまでに何も確認されていない。天文学者は、NASAのハッブル宇宙望遠鏡によって検出されたこの物体は非常に強力なケースであると考えている。太陽の10億以上の重さの有る、放浪ブラックホールは、これまでに中央の家から追い出されたとされる最も巨大なブラックホールです。
ハッブルが放浪超大型ブラックホールを検出



ハッブル宇宙望遠鏡は、銀河の中心からずらした3C 186という名前のクエーサーの像を撮影しました。天文学者は、この超大型ブラックホールは、2つの超大型ブラックホールの合体によって生成された重力波からの反動によって、銀河の中心から投げ捨てられたと仮定している。
クレジット：NASAのゴダード宇宙飛行センター
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研究者らは、ブラックホールを投棄するには、1億の超新星が同時に爆発的に爆発すると推定しています。この推進エネルギーのもっともらしい説明は、ホスト銀河の中心にある2つの重いブラックホールの合併によって引き起こされた重力波によって、モンスターオブジェクトにキックが与えられたことです。
アルバート・アインシュタインが最初に予測した重力波は、2つの巨大な物体が衝突したときに生じる宇宙の波紋です。リップルは、激しい岩が池に投げ込まれたときに生成される同心円に似ています。昨年、レーザー干渉計の重力波観測装置（LIGO）は、天文学者が、太陽よりも数倍重い星雲の2つのブラックホールの合体からの重力波の存在を証明するのを助けました。
ハッブルのブラックホールに対する観測は、この研究チームを驚かせた。マサチューセッツ州ボルチモアにあるスペース・テレスコープ・サイエンス・インスティテュート（STScI）のジョン・ホプキンス大学（Marc Chiaberge）チームリーダーは、「最初にこれを見たとき、私たちは非常に独特なものを見ていると思った。「ハッブル、チャンドラX線天文台、スローンデジタルスカイサーベイからの観測結果を組み合わせると、同じシナリオに向けて指摘されています。収集したデータは、X線から紫外線から近赤外光まで間違いなく他の候補の放浪ブラックホールのいずれよりも大きくなっている」


重力のイラストを含む4枚の画像
この図は、重力波が銀河の中心からブラックホールをどのように推進できるかを示しています。このシナリオは最初のパネルで開始され、2つの銀河が合体し、それぞれ中央のブラックホールがあります。2枚目のパネルでは、新しく合体した銀河の2つのブラックホールが中心に沈み、お互いに回り始めます。このエネルギッシュな作用は重力波を生成する。2つの重い物体が引き続き重力エネルギーを放つので、3つ目のパネルに見られるように、時間の経過とともに互いに接近します。ブラックホールの質量と回転数が同じでない場合は、左上の明るい領域に示すように、重力波を一方向に強く放射します。ブラックホールは最終的に4枚目のパネルに合流し、1つの巨大ブラックホールを形成します。
クレジット：NASA、ESA、およびA. Feild（STScI）
Chiabergeの論文は、3月30日の天文学と天体物理学の論文に掲載されます。

ブロブと明るい星が付いた粒状のオレンジ色の星
NASAのハッブル宇宙望遠鏡で撮影されたこの画像は、銀河の中央ハブから逃げ出した暴走した宇宙望遠鏡であることが明らかになっています。クエーサーは、ブラックホールの目に見える、エネルギッシュなシグネチャーです。ブラックホールは直接観測することはできませんが、それらはクェーサーの中心にあるエネルギー源です。銀河全体を照らすことができる、強烈でコンパクトな放射線の集団です。
クレジット：NASA、ESA、およびM. Chiaberge（STScIおよびJHU）
可視光や近赤外光で撮影されたハッブル画像は、銀河が珍しいという最初の手がかりを与えました。画像は明るいクエーサー、銀河の核から遠く離れて存在するブラックホールの活発なサインを明らかにした。ブラックホールは直接観測することはできませんが、それらはクェーサーの中心にあるエネルギー源です。銀河全体を照らすことができる、強烈でコンパクトな放射線の集団です。3C 186と名付けられたクエーサーとそのホスト銀河は、銀河団内に80億光年離れて存在しています。チームは銀河系の特異な特徴を発見し、銀河系の合併の嵐の中で強力な爆風を放つ遠隔銀河のハッブル調査を行った。

「私は銀河系の合体が多いと予想していたが、クェーザーの周りに乱雑な母銀河が見えることを期待していたが、定期的に形をした銀河の中核からはっきりと相殺された疑惑を実際には期待していなかった」と、Chiaberge思い出した。「ブラックホールは銀河の中心にあるため、中心にないクエーサーを見るのは珍しい」
チームは、ホスト銀河におけるスターライトの分布をコンピュータモデルからの通常の楕円銀河の分布と比較することによって、ブラックホールのコアからの距離を計算しました。ブラックホールは中心から35,000光年以上も移動していました。これは太陽と天の川の中心の距離以上です。
研究者らは、ハッブル（Hubble）およびスローン（Sloan）の調査による分光観測に基づいて、ブラックホールの質量を推定し、巨大物体の近くに閉じ込められたガスの速度を測定した。分光法は、光をその成分色に分割し、空間の速度を測定するために使用することができます。STScIのジャスティン・エリー（Justin Ely）チームメンバーは次のように語っています。「驚いたことに、ブラックホール周辺のガスが銀河の中心から1時間に7.5百万km離れて飛んでいることがわかりました。この測定値は、ガスがモンスターオブジェクトに重力で固定されているため、ブラックホールの速度のゲージでもあります。
天文学者は、ブラックホールが非常に速く動いて3分で地球から月に移動すると計算しました。ブラックホールが2000万年の間に銀河から脱出し、永遠に宇宙の中を歩き回るのに十分速いです。
ハッブルイメージは、ブラックホールの邪悪な場所を説明するのに役立つ興味深い手掛かりを明らかにしました。ホスト銀河は、2つの衝突する銀河の間の重力による引っ張りによって生成される潮汐尾と呼ばれる淡い円弧状の特徴を有する。この証拠は、3C 186システムと別の銀河との可能な組み合わせを示唆しています。それぞれは、重大なブラックホールが集中し、最終的に合併した可能性があります。
この目に見える証拠に基づいて、理論的な研究とともに、研究者は、巨大ブラックホールが中央の家から追放される方法を記述するシナリオを開発した。彼らの理論によれば、2つの銀河が合体し、その黒い穴は新しく形成された楕円銀河の中心に沈む。ブラックホールがお互いの周りを旋回するにつれて、重力波は芝生スプリンクラーの水のように飛び出します。重量のある物体は、重力エネルギーを放射するので時間の経過とともに互いに近づきます。2つのブラックホールが同じ質量と回転数を持たない場合、それらは一方向に沿ってより強く重力波を放出する。2つのブラックホールが衝突すると、重力波が発生しなくなります。新しく合体したブラックホールは、最も強い重力波の反対方向に反動し、ロケットのように爆発する。
研究者たちは、このブラックホールの合併が重力波の不均衡を引き起こすわけではないので、逆の方向にブラックホールを発生させるわけではないので、このユニークな出来事を見つけたことは幸いです。STScIとジョンズ・ホプキンス大学のチームメンバー、コリン・ノーマン（Colin Norman）は、「この非対称性は、合併前のバックホールの回転軸の質量や相対的な向きなどの特性によって決まります。「それで、これらのオブジェクトは非常にまれです」
オフセットクェーサーの代替的な説明はありそうもないが、明るい物体が銀河内に存在しないことを提案する。代わりに、クエーサーは銀河の後ろに位置していますが、ハッブル画像は銀河と同じ距離にあるという錯覚を与えます。これが当てはまる場合、研究者はクエーサーを宿営するバックグラウンドで銀河を検出したはずです。
研究者の解釈が正しければ、観測は超大型ブラックホールが実際に融合できるという強い証拠を提供するかもしれない。天文学者は星の多いブラックホールのブラックホール衝突の証拠を持っていますが、スーパーブラックホールを制御するプロセスは複雑で完全には理解されていません。
チームは、ハッブルを再びAtacama Large Millimeter / Subimeter Array（ALMA）やその他の施設と組み合わせて使用​​して、ブラックホールとそのガスディスクの速度をより正確に測定することを望んでいます。奇妙なオブジェクト。
ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAとESA（ヨーロッパ宇宙機関）の国際協力プロジェクトです。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターは、望遠鏡を管理しています。ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所は、ハッブル科学の活動を行っている。STScIはNASAのために、Astronomy、Inc.の研究のための大学協会（ワシントンDC）で運営されています

最終更新日：2017年11月24日
タグ： ブラックホール、ゴダード宇宙飛行センター、ハッブル宇宙望遠鏡宇宙