巨大フィラメントが銀河と超巨大ブラックホールの成長を促進

フィラメントは星の激しい形成と超大質量ブラックホールの成長の証。以下、自動翻訳。
巨大フィラメントが銀河と超巨大ブラックホールの成長を促進
2019年10月3日投稿

天文学者は、120億光年離れたSSA22と呼ばれる巨大な原始クラスターでガスのフィラメントを直接観測しています。クレジット：RIKEN
ハワイ州マウナケア – 日本最大の科学研究機関の1つである理化学研究所先駆研究クラスターの梅畑秀樹が率いる国際的な科学者グループは、初期宇宙の大きな原始クラスターで銀河をつなぐガスのフィラメントを詳細に観察しました。
直接の観察に基づいて、彼らは、予測によれば、フィラメントは300万光年以上にわたって広がり、原始星団内の星の激しい形成と超大質量ブラックホールの成長のための燃料を提供していることを発見しました。
チームの結果は、Science誌の今日の号でオンラインで公開されています。
データは、ハワイのスバル望遠鏡とWMケック天文台の2つのマウナケア天文台を含む望遠鏡のグローバルネットワークと、チリのESOの超大型望遠鏡（VLT）およびアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）を使用して収集されました。
フィラメントの非常に詳細なマップを構成する観測は、水瓶座の約120億光年離れた場所にある銀河の巨大な原始星であるSSA22で行われました。
この発見は、銀河形成モデルに関する重要な洞察を与えます。現在、初期宇宙のフィラメントは、フィラメントが交差した場所で銀河と超大質量ブラックホールの形成を促進し、物質の密な領域を作成すると一般に考えられています。


図1.ガスフィラメントのマップ。両方のパネルで、識別されたガスフィラメントが青色で表示されます。背景マップは、すばる望遠鏡で撮影した光学画像（左）とアルマで撮影したミリ波画像（右）です。天文学者は、広範な気体構造と宇宙のウェブフィラメントがあり（左）、フィラメントが多数のスターバースト銀河を接続していることを発見しました（右）。画像クレジット：理研
グループは、彼らが特定した巨大なフィラメントの間の交差点が、非常に活発な星形成を持つ超大質量ブラックホールと「スターバースト」銀河を含む活発な銀河核の故郷であることを示しました。これは、アルマとケック天文台の赤外線探査用マルチオブジェクト分光器（MOSFIRE）からの観測を使用して行われました。
彼らの観察は、イオン化された水素ガスによって生成された紫外線の検出にも基づいています。この検出は、VLTのMulti Unit Spectroscopic Explorer（MUSE）機器を使用して行われました。放射線は強いことがわかり、計算により、高放射線は星形成銀河と成長するブラックホールに由来する可能性が高いことが示されました。
論文の筆頭著者である梅畑氏によると、「これは、重力によってフィラメントに沿って落下するガスがスターバースト銀河と超大質量ブラックホールの形成を引き起こし、宇宙に今日見られる構造を与えることを非常に強く示唆している」
「以前の観察」と彼は続けます。「銀河を越えて広がるガスの塊からの放出があることを示していましたが、今では、これらのフィラメントが非常に長く、フィールドの端を超えていることを明確に示すことができました見た。これは、これらのフィラメントが実際にフィラメント内の銀河内で見られる激しい活動を促進しているという考えに信idea性を追加します。」
英国のダーラム大学の共著者であるミケーレ・フマガッリは、次のように述べています。最終的に、これらの構造を直接マッピングし、超巨大ブラックホールと銀河の形成を制御する上でのそれらの役割を詳細に理解する方法があります。」
この作業は、東京大学、英国のダーラム大学、国立天文台、名古屋大学、およびその他の機関の協力者とともに、理化学研究所先駆的研究クラスターによって行われました。この研究は、科研費（番号JP17K14252、JP25287043、JP17H04831、JP17KK0098、JP19K03925、JP17H06130、JP17H06130）および国立天文台アルマ科学研究助成番号2018-09Bによってサポートされています。

MOSFIREについて
赤外線探査用マルチオブジェクト分光器（MOSFIRE）は、画像または最大46の同時スペクトルを取得できる非常に効率的な機器です。敏感な最先端の検出器と電子システムを使用して、MOSFIREは他のどの近赤外分光器よりも暗い観測値を取得します。MOSFIREは、初期の宇宙の遠方の銀河や、私たち自身の銀河の星団など、複雑な星や銀河の分野を研究するための優れたツールです。MOSFIREは2012年4月に最初の光を獲得し、国立科学財団と天文学の恩人であるゴードンとベティムーアからの資金提供によって実現しました。

WM KECK OBSERVATORYについて
WMケック天文台の望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産的です。ハワイ島のマウナケア山頂にある2つの10メートルの光学/赤外線望遠鏡には、イメージャー、マルチオブジェクトスペクトログラフ、高解像度スペクトログラフ、積分フィールドスペクトロメータ、および世界をリードするレーザーガイドを含む一連の高度な機器が搭載されていますスター補償光学システム。

ここに示すデータの一部は、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非営利組織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のコミュニティ内で常に持っている非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認めたいと思っています。私たちはこの山からの観測を行う機会を得ることができて幸運です。