50年にわたる探索の末、天文学者らは、天の川銀河の中心にある430万太陽質量のブラックホールであるアークA*が、周囲に燃えるような宇宙風を吹き込んで、銀河の中心付近に巨大な空隙を刻んでいるという証拠を発見した。
この画像は、アーク A* から風が吹いている証拠を示しています。画像の中央にある白い点は超大質量ブラック ホールを示しています。アルマ望遠鏡によるオレンジ色のデータでは、画像内の一酸化炭素で構成される冷たいガスの位置がマッピングされています。チャンドラからの青色X線データ。アルマ望遠鏡のデータでは冷たいガスが存在しないように見える大きな円錐形の空洞が、チャンドラのデータでは熱い X 線を放出するガスで満たされています。画像クレジット: NASA / CXC / UMass / Wang 他。 / アルマ望遠鏡 / ESO / 国立天文台 / NRAO / ロングモア 他。 /ミニティ 他。
理論物理学と銀河進化に関する一般に受け入れられている理解によれば、黒い星は物質を消費するため、風やジェットを発生させるはずです。
ブラックホールに落ち込む少量のガスでも、物質を押し出すのに十分なエネルギーが生成されるはずです。
これまで、私たちの銀河のブラックホールである射手座 A* から吹く風がはっきりと観測されたことはありませんでした。
天文学者らは、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) による数年にわたる非常に詳細な観測を利用して、ブラック ホールからわずか数光年の範囲内にある冷たいガスの地図を作成しました。
ブラックホールの明るい電波の輝きを慎重に除去した後、冷たいガスの中に、ブラックホールを直接指している巨大な円錐形の穴が明らかになった。これは、アークA*から吹き出された大きくて熱い活発な風の紛れもない痕跡である。
ノースウェスタン大学の天文学者マーク・ガースキー博士は、「ブラックホールが完全な真空の中に存在しない限り、何らかの形で風を吹かなければならない」と述べた。
「そして宇宙には完全な真空は存在しません。」
「新たな観測により、風の痕跡を確認できる十分な視界が得られたのは初めてです。」
「私たちはデータを見て、『これだ。誰もが50年間探していたものがここにある』と言いました。」
5 年にわたるアルマ望遠鏡観測により、ゴースキー博士と同僚のレナ・ムルチコバ博士は、アーク A* からわずか約 1 パーセク (または 3 光年) 以内で、低温分子ガスの古典的なトレーサーである一酸化炭素分子からの放出をマッピングしました。
ブラックホール自体の急速に変化する電波放射を慎重にモデル化して差し引くことで、周囲のガスの非常に弱く複雑な構造を明らかにすることができました。
「私たちは、ブラックホールに非常に近い分子ガスがブラックホールに栄養を与えていることを初めて示した」と同じくノースウェスタン大学のマーチコバ博士は語った。
風は強くないので、時間の経過とともに風向きがふらふらするのでしょう。
「これは、私たちのブラックホールが唯一のものではなく、宇宙における私たちの位置も特別なものではないことを示しています。」
NASA のチャンドラ X 線天文台からのデータは、同じ領域を満たす高温ガスを示しており、これは近くの星によって引き起こされたものではなく、ブラックホールによって引き起こされた流出であることが確認されました。
「異常な主張には異常な証拠が必要です」とグルスキー博士は述べた。
「私たちは、単に画像上のアーチファクトを見ているだけではないことを確認したかったのです。そして、チャンドラからの X 線画像が完璧にピンと来たのです。分子の特徴が適切な位置に収まりました。」
アルマ望遠鏡マップは、この地域の一酸化炭素の以前の画像よりも約 100 倍深く、80 倍鮮明であり、これまでに取得された A* アークの単一アーク内の低温ガスの最も高感度で最高解像度のマップとなっています。
研究チームは、この風は少なくとも2万年にわたって吹き続けていると推定しているが、他の銀河で見られる劇的なジェットに比べれば比較的穏やかであるとしている。
「他の銀河のほとんどは、生涯のほとんどをあまり活動的ではない状態で過ごします」とマルチコバ博士は言う。
「でも、私たちが見ることができるのは花火のステージにいるときだけです。」
「爆発段階にあるブラックホールを研究するのは非常に魅力的ですが、実際にはそれが支配的な状態ではありません。」
「アーチ A* はついに、この静止状態にあるブラックホールの生涯を知る窓を私たちに与えてくれました。」
チームの結果は次のように表示されます 天体物理学ジャーナルレター。
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マーク・D・ゴースキーとレナ・ムルチコワ。 2026年。天の川銀河の中心ブラックホールから活発な風が発見される。 APJL 1004、L7;土井: 10.3847/2041-8213/ae63cf
