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ブラックホールの自転が高速ジェットの形成に与える影響

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多数の超大質量ブラックホールの解析により、ブラックホールの自転が宇宙の遠方から届く電波の源である高速ジェットの形成に影響している可能性が示された。

【2018年1月19日 国立天文台】

多くの銀河の中心には、太陽の数百万倍以上もの質量を持つ超大質量ブラックホールが存在している。ブラックホールは光を含めすべての電磁波を吸収するため、その姿を直接見ることはできないが、ブラックホールに向かって落ち込みながら超高温になる物質がブラックホールの周囲に作る降着円盤からの光は見える。

降着円盤を持つブラックホールは電波を放つ「クエーサー」として観測される。なかでも、全体の1割程度しか存在していない強い電波を放つクエーサーは、降着円盤内の物質の一部がブラックホールに落ち込まず、ブラックホールの両極から高速のジェットとして吹き出していると考えられている。しかし、どのようにジェットが形成されるのかはまだ解明されていない。

国立天文台のAndreas Schulzeさんたちの研究チームは8000個近くのクエーサーについて、ブラックホールの周囲と降着円盤から放射された酸素イオンの光の強さを測定した。その結果、強い電波を放つクエーサーはそうでないものに比べて酸素イオンの光が平均で1.5倍ほど強いことが明らかになった。酸素イオンの光の強さは中心にあるブラックホールの自転速度と関係があるため、今回の結果はブラックホールの自転がジェットの形成に重要な要素である可能性を示すものといえる。

超大質量ブラックホールの周りにある降着円盤
超大質量ブラックホールの周りにある降着円盤の想像図（提供：国立天文台）

「この研究結果は、電波が強いクエーサーと弱いクエーサーの違いがブラックホールの自転だけで決まっているという意味ではありません。しかし、自転を抜きに考えることができないことは確かです。宇宙の遠方から届くブラックホールという怪物の声の大きさを、その自転速度が決めている可能性があるのです」（Schulzeさん）。

〈参照〉

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