遠い宇宙では、超大質量ブラックホールが太陽を食べる* 1日*

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天文学者は発見しました 非常に初期の宇宙で最も巨大な既知のブラックホール 、そしてそれはすごいです:それは340億を持っています—はい、 十億 、 とともに NS —太陽の質量の倍。



そしてそれだけです 首の後ろの髪が立っているこの物語の一部。残りのために固執します。私は約束します、それは髪を立てることができます。

ブラックホールは中央にあります クエーサーと呼ばれる活動銀河 。これらは、中央の超大質量ブラックホール(すべての大きな銀河が持っている)が活発に物質を食べている場所です。このものはブラックホールの周りの円盤に積み重なって、その周りを狂ったように渦巻いています。近くにある物質は光速に非常に近く移動し、遠くにあるものは遅くなり、それらが互いにこすり合うと摩擦が発生し、ディスクが非常に熱くなります(理由を確認するために光速で手をこすり合わせると想像してください) 。温度が非常に高く、ディスクには非常に多くの物質が含まれているため、ディスクは信じられないほど明るく輝き、一般に銀河内のすべての星を合わせて輝いています。







問題のクエーサーはSMSSJ215728.21–360215.1と呼ばれます 。略してJ2157と呼びましょう。天文学者は、適切な色の天体の空の調査を見て、それが非常に優れていることに気づきました。 非常に 遠く離れた活動銀河で、これはスカイマッパー南部調査で発見されました(したがって、名前にSMSSがあり、残りは空の座標用です)。

クエーサーSMSSJ215728.21–360215.1は、非常に初期の宇宙で知られている最も巨大なブラックホールをホストしています。それほど多くはないように見えるかもしれませんが、125億光年離れており、銀河全体の1000倍のエネルギーを放出します。クレジット:DSS2 / Aladinズームイン

クエーサーSMSSJ215728.21–360215.1は、非常に初期の宇宙で知られている最も巨大なブラックホールをホストしています。それほど多くはないように見えるかもしれませんが、125億光年離れており、銀河全体の1000倍のエネルギーを放出します。クレジット: DSS2 /アラジン

遠方のクエーサーである可能性が高いと判断した後、ハワイの10メートルのケック望遠鏡とチリの8メートルの超大型望遠鏡で観測しました。 このようにライトを分解することにより、多くの重要な情報を見つけることができます クエーサーがどれだけ離れているか、全体的にどれだけ明るいか、そのブラックホールがどれほど大きいか、そしてディスクからどれだけの物質がそれに落ちるかを含みます。

クエーサーは圧倒的に遠くにあります:それから私たちが見る光はそれを去りました 125億年以上前 、ビッグバン自体からわずか12.5億年後。ですから、このクエーサーは非常に若い頃のように見えます。





ブラックホールの質量は太陽の質量の34±60億倍です。ちなみに、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールは約400万個の太陽質量であるため、J2157を固定しているものは終わりです。 8,000 何倍も巨大です。

!!!

この1つのブラックホールよりも質量の少ない銀河全体があります。非常に大きいので、太陽を太陽に置き換えると、太陽系全体が含まれることになります。直径は約2,000億キロメートルです。それは…巨大です。

ブラックホール降着円盤のアートワークズームイン

降着円盤のあるブラックホールとその上を渦巻く磁場を描いたアートワーク。クレジット: NASA / JPL-Caltech

さらにいくつかの巨大なブラックホールが見つかったことに注意しますが、これらはJ2157よりも私たちに近い銀河にあります。これは、しかし、宇宙のこの初期の時期に、私たちからこの距離の範囲でこれまでに見つかった中で最も巨大です。

しかし、まだ終わっていません。物体の明るさを測定し、その距離を知ることで、クエーサーから放出される総エネルギーを見つけることができます。 1.6 x10です41ジュール/秒。あなたはこの次のビットのために座っていますか? これは、太陽が発する光の量の1兆倍です。

1兆。 1,000,000,000,000,000。 私たちの天の川銀河全体 その量の何パーセントかの光を放出します。これにより、J2157は最も明るい既知のクエーサーになります。

物理学は少し複雑ですが、それだけのエネルギーを生成するためにブラックホールにどれだけの物質が落ちているかを推定することも可能です。それは毎日の太陽の質量についてであることがわかります。

私は数字を実行し、同じ答えを得ました。それでも把握するのは難しいです。よりローカルな言葉で言えば、そのブラックホールは地球の質量に相当するものを食いつぶしている 1秒間に4回

わお。惑星をブラックホールに急速に投げ込むことを想像してみてください。それは1日に数十万回です。または、必要に応じて、 年間1億回。

それで、その首の毛はどうですか? ピルエレクト まだ?

このオブジェクトに関するすべてが圧倒的です。しかし、ここには真の科学的価値があります。これは、宇宙のこの早い時期に知られている最大のブラックホールであり、それらがどのように成長するかについての私たちの理解に対する確かな制約です。大きく始めて素早く食べるか、小さく始めて食べることでこのサイズになりましたか? 本当 急速?小さなブラックホールの束が一緒に形成され、次に融合して急速に成長しましたか?私たちがまだ考えていない他の奇妙なことがここで起こっていますか?

ディスクから放出される光の量はブラックホールの質量とともに増加することがわかっており、これはそのパターンに適合しているようです。つまり、それは奇妙なことですが、他の超大質量ブラックホールと比較すると、さらに超大質量であることを除けば、正常です。そもそも超大質量ブラックホールに慣れているとすれば、それは奇妙なことに安心です。

この距離では、銀河が最初に始まった非常に初期の宇宙の状態についても教えてくれます。私たちはまだこの時代について多くを知りません、そして私たちが得るすべての例は私たちが調べることができるそのパズルの一部です。

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この場合、途方もなく大きく、明るく、そして非常に大げさなものです。