研究により、ブラックホールとホスト銀河は一緒に成長し、銀河が大きいほどブラックホールも大きくなることがわかっています。

[モバイルソフトウェア：BoKeYuan] 過去20年間にわたり、天文学者は、ほとんどの銀河の中心には巨大なブラックホールがあり、ブラックホールとホスト銀河の質量は相関関係にあるという結論に達しました。しかし、この2つはどのように接続されるのでしょうか?現在、ハワイ大学マノア校天文学研究所の科学者たちがその答えの一部を明らかにしたかもしれない。何百もの銀河の画像を注意深く精査することで、研究者たちは銀河の進化の姿をより明確に描き始めている。銀河の成長は他の銀河との相互作用によって形作られ、銀河の中心にある超大質量ブラックホールの成長を促進すると考えられます。

星間のガスと塵は星間物質 (ISM) と呼ばれ、超大質量ブラックホール (SMBH) の成長と新しい星の形成の燃料となります。しかし新たな研究によると、中心に成長中の超大質量ブラックホールを持つ銀河では、そうでない銀河と比べて星間物質の特性が異なる可能性があることが示唆されている。より高温のガスは崩壊して新たな星になる可能性が低いため、今回の発見は、成長を続ける中心の超大質量ブラックホールが銀河の新しい星を生み出す能力を弱めていることを示している可能性がある。

星間物質の温暖化の原因は何でしょうか?答えは、光（すべての波長）、特に高温の星からの光がそれを可能にするということです。しかし、銀河間の相互作用（銀河同士が衝突したり、単に接近したりする場合）により、巨大な衝撃波が発生し、密度の低いガスが圧縮されて、星が形成される可能性が高くなります。天文学者たちはパンスターズ調査の画像を使って630個の銀河の形状を研究した。銀河を合体銀河、合体初期銀河、非合体銀河に分類します。次に、これらの形状を、より長い中赤外線波長における同じ銀河の光出力と比較し、星間物質の特性を研究しました。

銀河が十分接近すると、一種の銀河ダンスを経て、最終的に単一のシステムに融合します。これらの相互作用には、天文学者が銀河のグループを分類できるような、十分に文書化された特性があります。この研究プロジェクトにより、銀河内で起きているすべてのプロセスの複雑さと絡み合いについての理解が深まり、銀河を解体する進行中の研究は興味深いものとなっています。研究者らは、活動的なブラックホールがある銀河では、ブラックホールが休眠している銀河よりも、星間物質がより高温で、高温の分子ガスと他の冷却物質の比率が高く、塵粒子のその他の特性が幅広い値を持つことを発見した。

私たちの近くの宇宙では、中心に成長中の超大質量ブラックホールを持つ銀河の熱い星間物質は、そうでない銀河のそれとは異なることが分かりました。超大質量ブラックホールに燃料を供給するのと同じプロセスにより、銀河の星間物質へのエネルギーの伝達を検出することも可能になります。将来、より詳細な観察により、研究者はこれらのエネルギー伝達プロセスを確認できるようになります。 IFA は、権威ある REU プログラムに 20 年近く参加しており、130 名以上の学生を育成してきました。その中には、現在では天文学のさまざまな分野のリーダーとなっている学生もいます。

世界クラスの施設と科学者を擁するハワイ大学で働くというこのユニークな機会のため、IFA には毎学期 500 件を超える応募が寄せられます。 IFA REU プログラムの主任研究員である Nader Haghighiour 氏は、次のように述べています。「私たちの指導者はそれぞれの分野の世界的リーダーであり、REU の学生は最先端の研究に取り組んでいます。」この記事の研究者レベッカは、その好例です。私たちは REU の学生をとても誇りに思っています。彼らのほぼ全員が大学院に進学し、その多くが全国的に認知されているからです。

2020年秋学期中、PETRICとハワイ大学マノア校の学部生ダイアナ・カスタネダは、成層圏赤外線天文台（SOFIA）航空機に搭載された分光計を引き続き使用し、近傍宇宙で最も明るく成長中の超大質量ブラックホールのいくつかをホストする銀河の星間物質を研究します。 SOFIA の観測により、カスタネダ氏とペトリック氏は、成長を続ける超大質量ブラックホールと星間物質の間でエネルギーが伝達されるプロセスについて、より深い洞察を得ることができるようになるだろう。彼らの研究結果は『The Astrophysical Journal』に掲載されている。

ボー・ケ・ユアン研究/出典: ハワイ大学マノア校

この研究は天体物理学誌に掲載された。

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