強力な「死の光線」ビームが爆発した後も、天の川の超巨大質量ブラックホールが依然として煙を放っている

これは、銀河中心付近のX線、分子ガス、温かいイオン化ガスの合成写真です。 オレンジ色の特徴は、輝く水素ガスです。 ジェットの上端にあるそのような特徴の1つ（下の注釈付きの画像を参照）は、流出ジェットによって衝突した水素雲として解釈されます。 ジェットは雲から北に流れるつるの手に散在します。 ブラックホールの近くからさらに下に下がると、青で示された過熱ガスと緑で示された分子ガスのX線観測があります。 このデータは、ブラックホールが時々星やガス雲を形成し、スピン軸に沿って過熱した物質の一部を放出するという証拠です。 出典：NASA、ESA、およびGerald Cecil（UNC-チャペルヒル）。 画像処理：Joseph DePasquale（STScI）

いくつかのSF映画には、ゴジラのような眠るモンスターが突然目覚め、乱れを起こすシーンがあります。 私たちの 天の川 銀河系はかつてその中心に眠るモンスターがあると思っていました。 ブラックホール 重量は私たちの太陽質量の400万倍です。 しかし、ブラックホールが時々目覚め、その中に落ちる不運な星やガス雲を掴む証拠が増えています。 その後、ブラックホールはほぼ光の速度で移動する強力な「死の光線」放射線と粒子を放出します。 歴史上最大の爆発は200万年前だった。 これは羽の膨張から明らかです。 血漿 それは砂時計の形を形成し、私たちの銀河の平面の上下にはるかに広がります。 ブラックホールの爆発による双極性衝撃波は、銀河系外のガスを加熱してガンマ線とX線で光ります。

ハッブルは、ブラックホールがより早く噴出した後も長い間延期され続けているという状況の証拠を発見しました。 ハッブル天文学者の証拠は、地球と27,000光年離れた銀河中心との間の密な汚れとガスシートの星間汚染を調査するために考古学発掘を行うことと同じです。 ハッブルは、ブラックホールからわずか15光年離れた目に見えないジェットの影響を受けた明るいガスノットを撮影しました。 ブラックホールは数十億年前にクエーサー（準恒星物体）として、私たちの若い銀河が大量の流入するガスを食べていたときに見事に見えたに違いありません。 しかし、このすべての時間が経過した後も、ブラックホールはまだ合理的で始まり、周りにおやつがある限り昼寝をする準備ができていません。

銀河の中央ブラックホールに漏れがあります。 この超大型ブラックホールは、数千年前のトーチのようなジェット機の痕跡がまだ残っているようです。 ねじ‘S ハッブル宇宙望遠鏡 ファントムジェットを写真に入れることはできませんでしたが、巨大な水素雲の中に微弱に押し込んだ後、砂の山を狙ったホースの狭い水流のようにはねているという状況の証拠を見つけるのに役立ちました。

これは、410万太陽の質量を持つブラックホールが眠るモンスターではなく、星とガスの雲が中に落ちたときに定期的にしゃっくりをするというさらなる証拠です。 ブラックホールは、いくつかの物質を旋回する軌道沈着円盤に引き付けます。 ここで流入する物質のいくつかは、ブラックホールの強力な磁場によってコリメートされた流出ジェットにさらされています。 狭い「探査機ビーム」は、致命的なイオン化放射線の洪水を伴う。

チャペルヒルにあるノースカロライナ大学のジェラルド・セシル（Gerald Cecil）は、「中央ブラックホールは動的に可変で、現在電源が切れています。 セシルはジグソーパズルのように組み合わされており、さまざまな望遠鏡でのマルチ波長観測を通して、ブラックホールがガス雲のような重いものを飲み込むたびにミニジェットを吹き出すことを示唆しています. 彼の多国籍チームの研究は出版されたばかりです。 天体物理学ジャーナル。

この注釈付きの合成画像において、黄色はハッブルデータ、青はチャンドラデータ、緑はAlmaデータ、赤はVLAデータである。 半透明の垂直白い扇形のグラフィックが追加され、銀河中心の超大質量ブラックホールでミニジェットの提案された軸を示しています。 出典：NASA、ESA、およびGerald Cecil（UNC-チャペルヒル）。 画像処理：Joseph DePasquale（STScI）

2013年、ブラックホールの近くにある南極のジェット機の証拠は、NASAのチャンドラX線天文台で検出されたX線とニューメキシコ州ソコロにあるJansky超大型アレイ望遠鏡で検出された電波から出てきました。 このジェットもブラックホールの近くのガスの中を掘るように見えます。

Cecilは北部のカウンタージェットもあるのだろうかと思った。 彼はまず、メチルアルコールや炭素硫化物などの分子の記録スペクトルを調べた。 アルマ チリの天文台（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）は、ミリメートル波長を使用して、私たちと銀河核の間のほこりベールを介して覗いています。 ALMAは、ブラックホールに向かって15光年にわたって追跡できる分子ガスの拡張された狭い線形特性を示しています。

セシルはドットを接続することによって、ハッブル赤外線波長画像からブラックホールから少なくとも35光年離れた距離でジェットと整列する、輝く膨張する熱い気泡を発見しました。 彼のチームは、ブラックホールジェットがその中に入り込んで泡を膨らませたと提案しています。 フェージングジェットのこの2つの残りの効果は、ジェットが分子ガスに影響を与えるという唯一の視覚的証拠です。

この模式図は、私たちの銀河の中心にある巨大なブラックホールで疑われるジェットの多波長観測に基づいています。 広い視野は、ガンマ線とX線で輝く2つの巨大なプラズマ泡と一緒に私たちの銀河の端を示しています。 これは約200万年前のブラックホールの爆発的な爆発の証です。 ハッブル宇宙望遠鏡を使用する天文学者たちは、銀河の核心（挿入）の深さを探査しながら、ブラックホールの近くで輝く水素雲を捉えました。 解釈は、この雲がわずか2,000年前にブラックホールから噴出した狭く柱状の物質ジェットによって打撃を受けているということです。 ブラックホールは依然として活性化されていますが、以前に知られている爆発よりも少ない規模のエネルギー出力を持っています。 ジェットが水素結び目に当たると、流出は私たちの銀河の軌跡に沿って続くタコのようなつるの手に散在します。 出典：NASA、ESA、Gerald Cecil（UNC-Chapel Hill）、Dani Player（STScI）

ガスを通過すると、ジェットは材料に当たり、いくつかの流れに沿って曲がります。 共同著者である日本の筑波大学のアレックス・ワグナー（Alex Wagner）は、「この流れは私たちの銀河の密なガス円盤の外に染み込む」と述べた。 「噴出物は鉛筆の梁からタコのようにつるに分岐します。」 この流出は、少なくとも500光年まで延びる一連の膨張する泡を生成します。 このより大きな「石鹸液滴」構造は、異なる望遠鏡によって様々な波長でマッピングされている。

次に、WagnerとCecilは、シミュレートされた天の川ディスクからジェット流出のスーパーコンピュータモデルを実行して観測値を再現しました。 セシルは、「考古学のように、巨大な文明の残骸を発見するまで、古くて古い遺物を探すために掘り下げていく」と語った。 Wagnerの結論：「私たちの中心のブラックホールは、明らかに過去100万年の間に輝度が少なくとも100万倍急増しました。 ジェット機が銀河のハローを突き抜けることで十分でした。

以前ハッブルと他の望遠鏡が観測した結果、ウリ銀河のブラックホールが約200万～400万年前に爆発したという証拠が発見された。 それはガンマ線で輝く私たちの銀河の上にそびえ立つ巨大な一対の泡を作り出すのに十分強力でした。 彼らは2010年にNASAのフェルミガンマ線宇宙望遠鏡によって最初に発見され、2003年にROSAT衛星によって発見され、eROSITA衛星によって2020年に完全にマッピングされたX線泡に囲まれています。

近くのロッドスパイラル銀河NGC 1068は、天文学者が超大量ブラックホールの噴出によって私たちの銀河の中心で起こる花火を理解するのに役立つプロキシとして機能します。 私たちは天の川の中に住んでいるので、銀河の中心の視野の大部分はガスとほこりの雲によって遮断されます。 しかし、NGC 1068から4,500万光年離れたところを見ると、天文学者たちは同様のブラックホール爆発を鳥瞰図で見ることができます。 挿入されたハッブル宇宙望遠鏡画像は、核から150光年以内の10光年ほど小さい水素雲を分解します。 雲が輝く理由は、私たちの銀河の中心部にあるブラックホールよりも大きく、よりアクティブな銀河のブラックホールから放出される放射線の「探査灯」に捕まっているからです。
出典：NASA、ESA、Alex Filippenko（UC Berkeley）、William Sparks（STScI）、Luis C. Ho（KIAA-PKU）、Matthew A Malkan（UCLA）、Alessandro Capetti（STScI）、Alyssa Pagan（STScI）

ハッブル紫外スペクトルは膨張速度とバルーン葉の組成を測定するために使用した。 後にハッブルスペクトルは爆発が強すぎて銀河中心から約200,000光年離れたところにあるマゼラン流と呼ばれる気体構造に火をつけたことを発見しました。 その事件からガスは今日も輝いています。

何が起こっているのかをよりよく理解するために、Cecilはハッブルとブラックホールの流出がある他の銀河の伝播写真を見ました。 4,700万光年離れた場所にあるアクティブなスパイラルギャラクシーNGC 1068は、中心にある非常にアクティブなブラックホールの流出物に沿って整列した一連の泡の特徴を持っています。 Cecilは、NGC 1068と私たちの銀河からの電波とX線構造の規模が非常に似ていることを発見しました。 「NGC 1068流出の上部にある弓の衝撃の泡は、私たちの銀河でフェルミの泡が始まった規模と一致しています。 NGC 1068は、数百万年前に私たちの銀河が大幅に爆発したときに何をしていたのかを示しています。

残りのジェットの特徴は私たちの銀河のブラックホールに十分近いので、ブラックホールが再び活性化されてから数十年でもっと顕著になります。 Cecil氏は、「ブラックホールは、噴射粒子でジェットチャンネルを補充するために、その時間中に輝度を100倍に増やすことができます。光年の大きさなので、ジェットは数十万年間持続する必要があります！

国立科学財団（National Science Foundation）のイベントホライゾン望遠鏡（Event Horizo​​n Telescope）で作られたブラックホール影の予想イメージは、ジェット機が発射された場所と方法を明らかにすることができる。

参照：Gerald Cecil、Alexander Y. Wagner、Joss Bland-Hawthorn、Geoffrey V. Bicknell、およびDipanjan Mukherjeeによる「天の川の痕跡核ジェット追跡」、2021年12月6日、 天体物理学ジャーナル。
DOI：10.3847 / 1538-4357 / ac224f

ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAとESA（ヨーロッパ宇宙局）間の国際協力プロジェクトです。 メリーランド州グリーンベルトのNASAのゴダード宇宙飛行センターは望遠鏡を管理します。 メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所（STScI）は、ハッブル科学作業を行います。 STScIはワシントンDCの天文学研究大学協会でNASAのために運営しています。