この巨大なブラックホールから極寒のガスが降っている

この巨大なブラックホールから極寒のガスが降っている
新しい宇宙天気についてのアーティストによる解釈。画像はオリジナルから回転していますが、宇宙には上空がないので問題ありません。NRAO/AUI/NSF、Dana Berry/SkyWorks、ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

10億光年離れたところに、私たち地球人がこれまで経験したことのないような厳しい天候に見舞われている銀河があります。

科学者たちはかつて、超大質量ブラックホールは高温のガスに囲まれていると考えていたが、現在では、高温のガスから「凝縮」してブラックホールに「降り注ぐ」冷たいガスの塊を持つブラックホールが観測されている。チリ北部のアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)のグループは、明日、ネイチャー誌に結果を発表する。エール大学の研究者で、この研究の筆頭著者であるグラント・トレンブレイ氏は、これは本当に素晴らしいと思ったという。

「それは非常に驚きました」と彼はポピュラーサイエンス誌に語った。 「これまで見た中で最も美しい観察の一つです。」

天の川銀河と同様に、エイベル 2597 の最も明るい銀河団の中心には超大質量ブラックホールが存在します。ブラックホールは、アインシュタインが予測したように、密度が非常に高く、重力が強すぎて光さえも逃れられない球体であり、ご想像のとおり、超大質量ブラックホールは超巨大なものです。天の川銀河の中心にあるブラックホールの重さは太陽の約 400 万倍ですが、エイベル 2597 の最も明るい銀河団のブラックホールは太陽の 3 億倍にもなります。

科学者たちは長い間、超大質量ブラックホールは、摂氏約2000万度(華氏約4000万度)の巨大で均一な熱いガス球に囲まれていると考えてきた。しかし、ALMAの科学者グループは、約10ケルビン(華氏-440度、摂氏-263度)の冷たいガスの塊が凝縮して中心に向かって落下していることに気づいた。

科学者たちはこの新しい宇宙天気を「雨」と呼んでいますが、騙されないでください。雨ではありません。これは、超高温の雲から落ちてくる超低温のガスの泡で、時速6万7000マイルで10億光年離れたブラックホールに向かって急速に進んでいます。

赤い四角には、アベル 2597 最も明るい銀河団の前を移動していた冷たい雲の影が写っています。画像はグラント トレンブレイ提供、クレジット: B. サクストン (NRAO/AUI/NSF)、G. トレンブレイ他、NASA/ESA ハッブル、ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

トレンブレイ氏によると、この気象パターンは数多くの研究で予測されてきたが、実際に観測されたのは今回が初めてだという。同氏は、エイベル2597銀河団の中心にある最も明るい銀河を観察することで冷たいガスの泡を発見し、次にそのガスの泡が地球に落とす影に気づいた。つまり、これらの冷たい塊がブラックホールから地球に届くエネルギーの邪魔になっているのだ。ガスの泡がブラックホールに落ち込んでいるのは、赤方偏移しているためだと同氏は判断した。赤方偏移とは、その光線が地球に当たる前に伸び、科学者の予想よりも赤く見えたことを意味する。ガスの泡が動いていなければ、その光が赤くなるとは考えられない。

トレンブレイ氏は、この天候がすべての銀河で起きていると一般化することはできないと警告した。この発見は、予測された天候パターンが実際に起こり得ることを証明しただけであり、アルマ望遠鏡のグループが他の銀河で起きている天候を調査する動機となるだろう。

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