天文学者らは最近、これまでにX線の波長で観測された中で最も遠いブラックホールを発見した。このブラックホールには、最大のブラックホールがどのように形成されるかの謎を解明するのに役立つ可能性があるいくつかの珍しい特性がある。
ほとんどの銀河の中心には、太陽の質量の数十万倍、さらには数百万倍、数十億倍の 超大質量ブラックホール があります。これらの巨大なブラック ホールは銀河の形成方法に関連していると考えられていますが、この関係は明らかではありません。また、超大質量ブラック ホールが正確にどのようにしてこれほど巨大に成長するのかも未解決の問題です。
信じられないほど132億光年離れた銀河UHZ1で最近発見されたブラックホールは若いものであり、その質量は現在、それが存在する銀河の質量と同様です。これは、以下に示す銀河団アベル 2744 の重力レンズ効果のおかげで見ることができます。この銀河団は時空を曲げ、遠くの銀河を拡大して観測できるほど巨大な質量を持っています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して位置が特定され、その後チャンドラ X 線天文台を使用して観測されました。
「この驚くほど遠い銀河を見つけるにはウェッブが必要で、その超大質量ブラックホールを見つけるにはチャンドラが必要でした」と研究の筆頭著者である天体物理学センターのアコス・ボグダンは述べた。ハーバード大学とスミソニアン大学は 声明 で述べた。 「また、検出される光の量を増やす宇宙拡大鏡も利用しました。」
このブラックホールは巨大に生まれたようで、そのため若い年齢でも大きな質量に達することができました。 「ブラックホールが形成されてから成長する速度には物理的な限界がありますが、より巨大に誕生したブラックホールは有利なスタートを切ります。これは苗木を植えるようなもので、種だけから始める場合よりも、実物大の木に成長するまでの時間が短くなります」と、もう一人の研究者、プリンストン大学のアンディ・ゴールディング氏は説明した。
ブラックホールはX線を発する過熱ガスのポケット内に位置しており、ガス雲の崩壊によってブラックホールが形成された可能性があることを示唆している。 「我々は、これが『特大ブラックホール』の最初の検出であり、一部のブラックホールが巨大なガス雲から形成されるというこれまでに得られた最良の証拠であると考えている」とエール大学の研究員プリヤンバダ・ナタラジャン氏は述べた。 「私たちは初めて、超大質量ブラックホールが銀河内の星とほぼ同じ重さになるまでの短い段階を目撃しています。」
この研究は Nature Astronomy 誌に掲載され、その他の結果は Astrophysical Journal Letters に掲載されます。