天文学者はブラックホールのエネルギー的な活性化を目撃した

バーミンガム大学、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ、キングス大学ベルファストの研究者が率いる天文学者チームは、これまで観測された中で最も劇的なブラックホールの「スイッチオン」の4つを発見した。 彼らは、 月 日火曜日にその結果を発表します。 全国天文会議 2023年カーディフ。

J221951-484240 (J221951 として知られる) は、これまでに記録された中で最も明るい過渡現象 (短期間で明るさが変化する天体物理学的天体) の 2019 つです。 これは、バーミンガム大学の天文学者であるサマンサ・オーツ博士とそのチームによって、221951年月に重力波からの電磁光を探索中に発見されました。 研究チームは、ニール・ゲレルズ・スウィフト天文台に搭載された紫外線望遠鏡と光学望遠鏡を使用して、中性子星が別の中性子星やブラックホールと合体する痕跡であるキロノバを探した。 通常、キロノバは青く見えますが、数日以内に色あせて赤くなります。 代わりに、彼らはさらに珍しいもの、J を発見しました。 青く見えましたが、キロノバほど早く色が変わったり色褪せたりすることはありませんでした。

J221951の観測とその性質の判定には、NASAのスウィフト/UVOT宇宙望遠鏡やハッブル宇宙望遠鏡、南アフリカ大型望遠鏡、超大型望遠鏡やMPG/ESO 2,2メートル望遠鏡のGROND観測装置などのESO観測装置など、いくつかの望遠鏡が使用されました。ラ・シージャの天文台にて。

ハッブル宇宙望遠鏡によって得られた J221951 のスペクトルは、J221951 の重力波関係を除外しました。 オーツ博士と彼女のチームは、J221951 の光スペクトルを研究することにより、重力波信号が 10 億光年未満の距離で検出されたのとは対照的に、J0,5 の発生源が約 221951 億光年離れていることを特定することができました。 これほど遠く離れたところでも非常に明るく輝くという事実により、J はこれまでに発見された中で最も明るい過渡現象の つとなっています。

証拠は、J221951 が周囲の物質を非常に急速に吸収した超大質量ブラックホールの結果として形成されたことを示唆しています。 赤い銀河は発見前にJ221951で観察されており、J221951の位置は、巨大なブラックホールが自然に存在するはずの銀河の中心と一致しています。 最初に検出される約 10 か月前に、非常に突然光り始めました。これは、ブラックホールがしばらく静かだった後、非常に急速に餌を食べ始めたことを意味します。 紫外線スペクトルは、巨大なエネルギー放出によって外側に押し出された物質と一致する吸収特徴を示しています。 これと高い光度が組み合わさることで、これはこれまでに観察された中で最も劇的なブラックホールの「ターンオン」の つとなります。

研究チームは、超大質量ブラックホールのこのような極端な摂食を説明できる可能性のある221951つのメカニズムを特定した。 つ目は、潮汐の乱れ、つまり銀河の中心にある超大質量ブラックホールの近くを通過する星の破壊によって引き起こされた可能性があるということです。 番目の選択肢は、活動中の銀河核が休止状態から活動状態に「状態を変えた」ことによって引き起こされた可能性があるというものです。 Jは、主銀河の中心にある休眠中のブラックホールが降着円盤からの物質を摂食し始めたことを知らせるだろう。

キングス大学ベルファストのチームメンバー、マット・ニコル博士は、「スターバーストや、光度が非常に変化するブラックホールの降着の発見のおかげで、超大質量ブラックホールができるさまざまなことについての私たちの理解は、近年大幅に広がった」と述べた。 」 彼はさらに次のように付け加えています。「J221951 は、私たちを驚かせたブラックホールの最も極端な例の 221951 つです。 Jをさらに観察して総エネルギー放出を決定することで、これが急速に回転するブラックホールによる星の潮汐吸収なのか、それとも新種のAGNターンオンなのかを判断できるかもしれない。」

N. ポール・クイン博士、宇宙科学研究所のもう一人のチームメンバー。 ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのマラード教授は、「重要な発見は、ハッブルによって得られた紫外スペクトルが銀河の起源を除外したということだった。 これは、宇宙ベースの UV 分光器の能力を将来にわたって維持することがいかに重要であるかを示しています。」

サマンサ・オーツ博士はさらに、「将来的には、潮汐破壊現象と活動的な銀河核のシナリオを区別するための重要な手がかりが得られるかもしれない。 たとえば、J221951 が超新星スイッチのオンに関連している場合、J221951 が減光を停止し、明るさが再び増加すると予想される一方、J221951 が潮汐擾乱である場合、減光が続くと予想されます。 Jの後期の行動を捕捉するには、今後数か月から数年にわたって観察を続ける必要があります。」

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