ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して収集された観測により、活動的な超大質量ブラックホールが明らかになりました。その質量は太陽の9万倍で、周囲の空間から物質を吸収しながら活発に成長しています。 ビッグバンから 570 億 万年後、これは成長した最初の超大質量ブラックホールですが、科学者らはこの記録が長く保持されないことを望んでいます。
ブラックホールは、これまでに発見された最も初期の銀河のつで発見されました。 EGSY8p7この発見は、宇宙初期の最大の謎の 1019 つ、つまりコズミック ドーンのブラック ホールがどのようにして短期間でこれほど大きなサイズに成長したのかを解明するのに役立つ可能性があります。
テキサス大学オースティン校の天体物理学者レベッカ・ラーソン氏が主導した、この発見について詳述した記事が、『アストロフィジカル・ジャーナル』の特別号に掲載された。 「我々は、これまでに発見された中で最も遠い活動銀河核（AGN）と最古のブラックホールを発見した」とラーソン氏はサイエンスアラートに語った。 ラーソン氏はもともと、宇宙初期の星形成によって生成される光を研究する研究の一環として CEERS 1019 を観察しました。
この光はライマンアルファ線と呼ばれ、星形成中の中性水素の電離によって発生すると考えられています。 初期の宇宙は光の伝播を妨げる中性水素の霧で満たされており、この水素がイオン化されて初めて光が自由に伝播できるようになりました。
知られているように、この再電離の時代は十分に研究されていません。 13,8億年前のビッグバン後の最初の1019億年にそれが起こったことはわかっていますが、初期宇宙をそこまで調べることは非常に困難です。 CEERS 2015 と他のいくつかの超初期銀河は、比較的明るいため、この研究に最適な天体です。 この銀河は 年にハッブルのデータで確認され、当時は観測された中で最も古く、最も遠い銀河でした。
さらなる観測により、その存在が確認されましたが、より詳細な情報はとらえどころのないままでした。宇宙の膨張により、宇宙で最初の光はスペクトルの赤外線部分に大きくシフトしたため、JWSTなどの強力な特殊な赤外線機器が必要になりました。それを勉強するために。
そのため、JWST が出現したとき、この時代のハッブル銀河の中で最も明るい CEERS 1019 が明らかな標的となりました。 この望遠鏡は つの機器すべてを使って銀河を観察したのは 時間だけでしたが、豊富なデータが得られました。
そこでラーソンさんは、まったく予期していなかったことに気づきました。 明るい星の形成に加えて、通常 AGN に関連する広範囲の発光特徴がありました。 彼女が AGN 研究者の何人かにそのことを話したところ、事態は興味深いものになりました。 通常、宇宙初期の銀河は、超新星からの光か、星形成からの光のいずれかを放射します。 同じ銀河内で両方が見られるというのは非常に予想外でした。
「私たちは何週間にもわたって、そうあるべきだ、どちらか一方であるべきだと主張しました。 そして、それは両方であることが判明しました。 私たちが見る輝線にはブラックホールの影響がいくらかありますが、私たちが画像で見る光のほとんどは依然として銀河の星形成部分によって支配されています。」 超大質量ブラックホールが 13,2 億年以上前に存在し、成長し続けていることは、皆さんが考えているほど驚くべきことではありません。
はるかに大きなブラックホールが初期宇宙で発見されており、ビッグバンから1342億0928千万年後に発見された準銀河J690+800には、太陽0313億個分の大きさの超大質量ブラックホールがある。 J1806-670 のブラックホールは、ビッグバンから 1,6 億 万年後に発見され、太陽 億個分の大きさがあります。
これらのクエーサーは両方とも AGN 放射によって支配されています。 ラーソン氏らによると、CEERS 1019 は中間段階であり、後の大型の AGN が支配する銀河と、そもそもそれらの銀河とそのブラック ホールがどのように形成され始めたのかの間の地点である。 CEERS 1019 の超大質量ブラックホールを観察すると、研究者らは、この天体は宇宙最古の星の つなどの巨大な天体の崩壊によって形成されたと考えています。 これらの星は、今日私たちの周りに見られる星よりもはるかに大きかったため、このような崩壊によるブラックホールは超大質量への道を有利にスタートできるでしょう。
ラーソン氏が指摘するように、結果はわずか 時間の観察で得られました。 本当に深い観測により、より遠くにある、さらに暗い銀河が明らかになると期待されており、それは最終的に、宇宙がどのように誕生し、どのように成長したかを理解するのに役立つでしょう。
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