クエーサーの強力ジェットを生み出すレシピに必要だった「ブラックホールコロナ」(sorae 宇宙へのポータルサイト)
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宇宙には太陽の重さ(質量)の数百万倍・数十億倍といった非常に大きな質量を持つ「超大質量ブラックホール」がいくつも存在します。
その中には上のイメージ画像のように物質をビームのように激しく吹き出す(「ジェット」と呼びます)ものがあるのですが、そうではないものもあります。なぜこのような違いが生まれるのか、天文学者たちはその理由を見つけ出したのかもしれません。
【画像】研究チームが調査したクエーサーの4例
天文学者たちがこの研究に使ったのはNASAのX線観測衛星「チャンドラ」、欧州宇宙機関(ESA)のX線観測衛星「XMM-Newton」、ドイツのX線観測衛星「ROSAT」(Roentgen Satellite)、アメリカ国立科学財団(NSF)・アメリカ国立電波天文台(NRAO)が持つ電波望遠鏡群の「カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群」(VLA)、さらにアメリカのアパッチポイント天文台にある望遠鏡を使った「スローン・デジタル・スカイサーベイ」(SDSS)プロジェクトのデータなど多岐にわたります。これらのデータを使って、超大質量ブラックホールを抱える「クエーサー」と呼ばれる天体を700以上も調査しました。
超大質量ブラックホールからのジェットは非常に大きなエネルギーを運び、周囲の環境の進化に強い影響を与えます。強いジェットを放出するためには超大質量ブラックホールが速いスピードで回転している必要がありますが、速く回転しているブラックホールのすべてがジェットを持つわけではないことが知られていました。研究を主導したペンシルベニア州立大学のShifu Zhu氏は「私たちは超大質量ブラックホールがジェットを持つために必要なもう1つの条件を見つけました。それは、磁場が絡んだブラックホールのコロナとでも言うべきものです」と述べています。「X線で明るく輝くブラックホールコロナがなければ、ジェットも出ないようなのです」
天文学で「コロナ」と言えば太陽の外層大気を指しますが、ここでの「コロナ」はブラックホール周辺の高温ガスを指しています。イメージ図のオレンジ色・黄色で示されているようにブラックホールの周囲で物質が急速に回転する「円盤」がある場合、コロナはその上下で広がっています(図の白っぽい部分)。研究論文の共著者でペンシルベニア州立大学のNiel Brandt氏は「たとえばレシ