ブラックホール周辺の降着円盤にガスが大量に供給されるので天の川銀河の1000倍明るい。ブラックホールの質量が太陽の16億倍と天の川銀河中心にあるブラックホールの400倍と全てにおいて桁違いに大きい。以下、自動翻訳。
宇宙で最も初期の超大質量ブラックホールとクエーサー
2021年1月12日に投稿
クエーサーJ0313-1806のアーティストの印象
クレジット:NOIRLab / NSF / AURA / J。ダシルバ
マウナケア天文台は重要な観測を提供します
知られている最も遠いクエーサーが発見されました。ビッグバンからわずか6億7000万年後に見られたクエーサーは、天の川の1000倍の光度を持ち、太陽の16億倍以上の重さがある最も初期の既知の超大質量ブラックホールを動力源としています。130億年以上前に見られた、この完全に形成された遠方のクエーサーは、これまでに発見された最も早いものでもあり、天文学者に初期宇宙での巨大な銀河の形成についての洞察を提供します。結果は本日、アメリカ天文学会(AAS)の2021年1月の会議で発表されました。
ハワイ州マウナケア–巨大な超大質量ブラックホールの狂乱を動力源とするクエーサーは、宇宙で最もエネルギッシュな物体です。それらは、超大質量ブラックホールの周りの過熱降着円盤内のガスが容赦なく内側に引き込まれ、電磁スペクトル全体に光を放射するときに発生します。クエーサーによって放出されるエネルギーの量は膨大であり、最も大規模な例は銀河全体を簡単に凌駕します。
今日の2021年1月12日のAAS記者会見で、天文学者の国際チームは、赤方偏移がz = 7.64でこれまでに知られている最も遠いクエーサーであるJ0313-1806の発見を発表しました。
いくつかのデータを含ん研究、Maunakea天文台UKIRT、 -ハワイでWMケック天文台、および国際ジェミニ天文台のプログラムNSFのNOIRLab -だけでなく、パンSTARRS1は、マウイ島での調査望遠鏡が運営ハワイ大学の大学天文学のために、中に受け入れられてきたアストロフィジカルジャーナル文学とarXiv.orgにプレプリント形式で提供されています。
「最も遠いクエーサーは、最も初期のブラックホールがどのように形成されたかを理解し、宇宙の再電離(宇宙の最後の主要な相転移)を理解するために重要です」と、アリゾナ大学の研究共著者で天文学の摂政教授であるXiaohuiFanは述べています。
宇宙の歴史の非常に早い段階でそのような巨大なブラックホールの存在は、ブラックホール形成の理論に挑戦します。
「最初の巨大な星によって作られたブラックホールは、たった数億年でこれほど大きくなることはできなかったでしょう」と、アリゾナ大学のNASAハッブルフェローで研究論文の筆頭著者であるFeigeWangは言います。
この発見につながった観測は、ハワイのいくつかの世界クラスの望遠鏡を含む、世界中のさまざまな天文台を使用して行われました。
Pan-STARRS1とUKIRTHemisphere Surveyのデータは、最初にJ0313-1806を特定するのに役立ちました。チームがクエーサーとしてのアイデンティティを確認すると、中央の超大質量ブラックホールの質量を測定するために、ケック天文台とジェミニ天文台から高品質のスペクトルを取得しました。
「クエーサーの降着円盤を取り巻くガスに由来するスペクトル線の測定により、ブラックホールの質量を決定し、その急速な成長がその環境にどのように影響するかを研究することができます。このような遠方のクエーサーの場合、最も重要なスペクトル線は近赤外波長に赤方偏移され、ケックのNIRES分光器は、これらの観測に最適な機器です」と、カリフォルニア大学アーバイン校の物理学および天文学の教授である共著者のアーロンバースは述べています。 。
「赤外光を観察するには低温が必要です。カリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョー・ヘナウィ教授は、マウナケアの空を削る山頂(4205 m)に広がる氷点下の気候により、このような赤い波長を観測するのに十分な感度を備えた機器を備えた地球上で唯一の場所の1つになっています。 Keck / NIRESスペクトログラフで観測を実行するのを手伝ったバーバラ。
ケック天文台とジェミニノースの観測では、モンスターのブラックホールの重量を測定することに加えて、光速の20%で進行する高速の風の形でクエーサーから放出される非常に速い流出が明らかになりました。
超大質量ブラックホールと超高速風を示すクエーサーJ0313-1806のアーティストの印象。ビッグバンからわずか6億7000万年後に見られたクエーサーは、天の川の1000倍の光度を持ち、太陽の16億倍以上の重さがある最も初期の既知の超大質量ブラックホールを動力源としています。クレジット:NOIRLab / NSF / AURA / J。ダシルバ
「このような極端な高速流出によって放出されるエネルギーは、クエーサーホスト銀河全体の星形成に影響を与えるのに十分な大きさです」と、アリゾナ大学スチュワード天文台の共著者であるピーターA.ストリットマター博士研究員のJinyiYangは述べています。
これは、ホスト銀河の成長を彫刻するクエーサーの最も初期の既知の例であり、J0313-1806を将来の観測の有望なターゲットにします。
J0313-1806をホストしている銀河は、星形成の噴出を受けており、天の川の200倍の速さで新しい星を生成しています。この強烈な星形成、明るいクエーサー、および高速流出の組み合わせにより、J0313-1806とそのホスト銀河は、初期宇宙における超大質量ブラックホールとそのホスト銀河の成長を理解するための有望な自然実験室になります。
「これは、最も初期の超大質量ブラックホールの形成を調査するための優れたターゲットになるでしょう」とWang氏は結論付けました。「また、クエーサーの流出がホスト銀河に与える影響について、また、初期の宇宙で最も巨大な銀河がどのように形成されたかについても学びたいと思っています。」
もっと詳しく知る:
NSFNOIRLabプレスリリース
アリゾナ大学プレスリリース
カリフォルニア大学アーバイン校のプレスリリース
ミシガン大学出版局プレスリリース
NIRESについて
近赤外線エシェレット分光器(NIRES)は、カリフォルニア工科大学でチーフインストルメントサイエンティストのキースマシューズとトムソイファー教授が率いるチームによって構築されたプリズム交差分散近赤外線分光器です。2018年に就役したNIRESは、Keck II望遠鏡で使用するために中程度のスペクトル分解能で広い波長範囲をカバーし、スピッツァーおよびWISE赤外線宇宙望遠鏡で見つかった非常にかすかな赤い物体、茶色の矮星、高赤方偏移銀河、クエーサーを観測します。 。この技術のサポートは、山によって寛大に提供されました。キューバ天文財団。
WMケック天文台について
WMケック天文台望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高い望遠鏡の1つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある2つの10メートル光学/赤外線望遠鏡は、イメージャ、マルチオブジェクト分光器、高解像度分光器、積分場分光計、世界をリードするレーザーガイド星補償光学システムなどの一連の高度な機器を備えています。 。ここに示されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および米国航空宇宙局の間の科学的パートナーシップとして運営されている民間の501(c)3非営利団体であるケック天文台で取得されました。天文台は、WMケック財団の寛大な財政的支援によって可能になりました。著者は、マウナケア山頂がハワイ先住民コミュニティ内で常に持っていた非常に重要な文化的役割と畏敬の念を認識し、認めたいと考えています。この山からの観察をする機会があったことは、私たちにとって最も幸運なことです。
宇宙で最も初期の超大質量ブラックホールとクエーサー
2021年1月12日に投稿
クエーサーJ0313-1806のアーティストの印象
クレジット:NOIRLab / NSF / AURA / J。ダシルバ
マウナケア天文台は重要な観測を提供します
知られている最も遠いクエーサーが発見されました。ビッグバンからわずか6億7000万年後に見られたクエーサーは、天の川の1000倍の光度を持ち、太陽の16億倍以上の重さがある最も初期の既知の超大質量ブラックホールを動力源としています。130億年以上前に見られた、この完全に形成された遠方のクエーサーは、これまでに発見された最も早いものでもあり、天文学者に初期宇宙での巨大な銀河の形成についての洞察を提供します。結果は本日、アメリカ天文学会(AAS)の2021年1月の会議で発表されました。
ハワイ州マウナケア–巨大な超大質量ブラックホールの狂乱を動力源とするクエーサーは、宇宙で最もエネルギッシュな物体です。それらは、超大質量ブラックホールの周りの過熱降着円盤内のガスが容赦なく内側に引き込まれ、電磁スペクトル全体に光を放射するときに発生します。クエーサーによって放出されるエネルギーの量は膨大であり、最も大規模な例は銀河全体を簡単に凌駕します。
今日の2021年1月12日のAAS記者会見で、天文学者の国際チームは、赤方偏移がz = 7.64でこれまでに知られている最も遠いクエーサーであるJ0313-1806の発見を発表しました。
いくつかのデータを含ん研究、Maunakea天文台UKIRT、 -ハワイでWMケック天文台、および国際ジェミニ天文台のプログラムNSFのNOIRLab -だけでなく、パンSTARRS1は、マウイ島での調査望遠鏡が運営ハワイ大学の大学天文学のために、中に受け入れられてきたアストロフィジカルジャーナル文学とarXiv.orgにプレプリント形式で提供されています。
「最も遠いクエーサーは、最も初期のブラックホールがどのように形成されたかを理解し、宇宙の再電離(宇宙の最後の主要な相転移)を理解するために重要です」と、アリゾナ大学の研究共著者で天文学の摂政教授であるXiaohuiFanは述べています。
宇宙の歴史の非常に早い段階でそのような巨大なブラックホールの存在は、ブラックホール形成の理論に挑戦します。
「最初の巨大な星によって作られたブラックホールは、たった数億年でこれほど大きくなることはできなかったでしょう」と、アリゾナ大学のNASAハッブルフェローで研究論文の筆頭著者であるFeigeWangは言います。
この発見につながった観測は、ハワイのいくつかの世界クラスの望遠鏡を含む、世界中のさまざまな天文台を使用して行われました。
Pan-STARRS1とUKIRTHemisphere Surveyのデータは、最初にJ0313-1806を特定するのに役立ちました。チームがクエーサーとしてのアイデンティティを確認すると、中央の超大質量ブラックホールの質量を測定するために、ケック天文台とジェミニ天文台から高品質のスペクトルを取得しました。
「クエーサーの降着円盤を取り巻くガスに由来するスペクトル線の測定により、ブラックホールの質量を決定し、その急速な成長がその環境にどのように影響するかを研究することができます。このような遠方のクエーサーの場合、最も重要なスペクトル線は近赤外波長に赤方偏移され、ケックのNIRES分光器は、これらの観測に最適な機器です」と、カリフォルニア大学アーバイン校の物理学および天文学の教授である共著者のアーロンバースは述べています。 。
「赤外光を観察するには低温が必要です。カリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョー・ヘナウィ教授は、マウナケアの空を削る山頂(4205 m)に広がる氷点下の気候により、このような赤い波長を観測するのに十分な感度を備えた機器を備えた地球上で唯一の場所の1つになっています。 Keck / NIRESスペクトログラフで観測を実行するのを手伝ったバーバラ。
ケック天文台とジェミニノースの観測では、モンスターのブラックホールの重量を測定することに加えて、光速の20%で進行する高速の風の形でクエーサーから放出される非常に速い流出が明らかになりました。
超大質量ブラックホールと超高速風を示すクエーサーJ0313-1806のアーティストの印象。ビッグバンからわずか6億7000万年後に見られたクエーサーは、天の川の1000倍の光度を持ち、太陽の16億倍以上の重さがある最も初期の既知の超大質量ブラックホールを動力源としています。クレジット:NOIRLab / NSF / AURA / J。ダシルバ
「このような極端な高速流出によって放出されるエネルギーは、クエーサーホスト銀河全体の星形成に影響を与えるのに十分な大きさです」と、アリゾナ大学スチュワード天文台の共著者であるピーターA.ストリットマター博士研究員のJinyiYangは述べています。
これは、ホスト銀河の成長を彫刻するクエーサーの最も初期の既知の例であり、J0313-1806を将来の観測の有望なターゲットにします。
J0313-1806をホストしている銀河は、星形成の噴出を受けており、天の川の200倍の速さで新しい星を生成しています。この強烈な星形成、明るいクエーサー、および高速流出の組み合わせにより、J0313-1806とそのホスト銀河は、初期宇宙における超大質量ブラックホールとそのホスト銀河の成長を理解するための有望な自然実験室になります。
「これは、最も初期の超大質量ブラックホールの形成を調査するための優れたターゲットになるでしょう」とWang氏は結論付けました。「また、クエーサーの流出がホスト銀河に与える影響について、また、初期の宇宙で最も巨大な銀河がどのように形成されたかについても学びたいと思っています。」
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アリゾナ大学プレスリリース
カリフォルニア大学アーバイン校のプレスリリース
ミシガン大学出版局プレスリリース
NIRESについて
近赤外線エシェレット分光器(NIRES)は、カリフォルニア工科大学でチーフインストルメントサイエンティストのキースマシューズとトムソイファー教授が率いるチームによって構築されたプリズム交差分散近赤外線分光器です。2018年に就役したNIRESは、Keck II望遠鏡で使用するために中程度のスペクトル分解能で広い波長範囲をカバーし、スピッツァーおよびWISE赤外線宇宙望遠鏡で見つかった非常にかすかな赤い物体、茶色の矮星、高赤方偏移銀河、クエーサーを観測します。 。この技術のサポートは、山によって寛大に提供されました。キューバ天文財団。
WMケック天文台について
WMケック天文台望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高い望遠鏡の1つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある2つの10メートル光学/赤外線望遠鏡は、イメージャ、マルチオブジェクト分光器、高解像度分光器、積分場分光計、世界をリードするレーザーガイド星補償光学システムなどの一連の高度な機器を備えています。 。ここに示されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および米国航空宇宙局の間の科学的パートナーシップとして運営されている民間の501(c)3非営利団体であるケック天文台で取得されました。天文台は、WMケック財団の寛大な財政的支援によって可能になりました。著者は、マウナケア山頂がハワイ先住民コミュニティ内で常に持っていた非常に重要な文化的役割と畏敬の念を認識し、認めたいと考えています。この山からの観察をする機会があったことは、私たちにとって最も幸運なことです。
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