光を曲げる重力は、これまでに発見された最大のブラックホールの1つを明らかにします。

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ブラックホールの強烈な重力場が周囲の空間を歪めるブラックホールに対するアーティストの印象。 これにより、ほぼすぐ後ろに並んでいる背景照明の画像が、明確な円形リングに歪みます。 この重力「レンジング」効果は、光の反りがどれほど重要であるかに応じて、ブラックホールの存在を推論し、ブラックホールの質量を測定する観察方法を提供する。 ハッブル宇宙望遠鏡は、太陽質量の10億倍を超える超巨大質量ブラックホールがあると予想される前景銀河の中心に非常に近い光が通過する遠い銀河を目指しています。 ソース: ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger(skysurvey.org), N. Bartmann

天文学者チームが重力レンズ現象という現象を利用して、これまで発見された最大のブラックホールの一つを発見しました。

イギリスダーラム大学が率いるチームは、重力レンズ効果(前面銀河がより遠くにある物体の光を屈折させて拡大する現象)とDiRAC HPC施設でスーパーコンピュータシミュレーションを使用してチームが光がどのように曲がるかを詳しく調べることができました。 。 地球から数億光年離れた銀河内部のブラックホールによって

彼らは、前景の銀河で私たちの太陽質量の300億倍を超える物体である超質量ブラックホールを発見しました。 天文学者がほとんど見られない規模です。

これは、チームが数十万回宇宙を通過する光をシミュレートする技術を使用して発見された最初のブラックホールです。 各シミュレーションには異なる質量ブラックホールが含まれ、光の地球への旅程を変更します。

研究者がシミュレーションの1つに超巨大質量ブラックホールを含めたとき、遠く離れた銀河から地球に到達する光の経路は、ハッブル宇宙望遠鏡が捕捉した実際の画像に見られる経路と一致しました。

研究成果は本日誌に掲載されました。 王立天文学会月刊発表

天文学者が20億光年離れた銀河系で太陽質量の300億倍に達するブラックホールを発見するために重力レンズ効果を使用した方法を示すビデオ。 クレジット:ダーラム大学

先輩の著者であるダーラム大学物理学科ジェームズナイチンゲール博士は、「太陽質量の約300億倍に達するこの特定のブラックホールは、これまでに発見されたものの最大のブラックホールの1つであり、私たちがどれだけ大きいか上限にあります」と述べました。 理論的にはブラックホールになると信じているので、非常に興味深い発見です」

重力レンズは、前景銀河の重力場が背景銀河の光を屈折するように見えるときに起こります。

実際のレンズのように、これは背景の銀河を拡大し、科学者が詳細に研究できるようにします。

ビデオスチール – ブラックホール – レンズ形状。 クレジット:ダーラム大学
ビデオスチール – ブラックホール – 観察画像。 クレジット:ダーラム大学

ナイチンゲール博士は「私たちが知っている最大のブラックホールの大部分は活性状態にあり、ブラックホールに近づけられた物質が加熱され、光、X線、その他の放射線の形でエネルギーを放出します」

しかし、重力レンズは、遠い銀河では現在不可能な不活性ブラックホールを研究することを可能にします。あります。」

ドイツのマックスプランク研究所も含まれているこの研究は、天文学者が以前考えていたよりもはるかに不活性で超大型ブラックホールを発見し、ブラックホールがどのように大きくなったかを調べるための感情的な可能性を開きます。

この特定の発見の物語は、2004年にダーラム大学の同僚天文学者であるAlastair Edge教授が銀河系の調査画像を検討したときに重力レンズの巨大な弧を発見したことから始まりました。

ビデオスチール – ブラックホール – 質量修正。 クレジット:ダーラム大学
ビデオスチール – ブラックホール – 質量が高すぎます。 クレジット:ダーラム大学
ビデオスチール – ブラックホール – 質量が低すぎます。 クレジット:ダーラム大学

19年を早く巻き、ネジのハッブル望遠鏡とダーラム大学のDiRAC COSMA8スーパーコンピュータ施設の超高解像度画像の助けを借りて、ナイチンゲール博士と彼のチームはこれを再び訪問し、より深く探求することができました。

チームは、これがブラックホールの謎をより深く探求するための最初のステップであり、将来の大規模な望遠鏡が、天文学者がブラックホールのサイズと規模についてもっと知るためにはるかに遠いブラックホールを研究するのに役立つことを願っています。

追加情報:
James Nightingale et al, Abell 1201: 強力な重力レンズで超巨大質量ブラックホール検出、 王立天文学会月刊発表 (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad587

ジャーナル情報:
王立天文学会月刊発表


Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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