元スレ【天文学】「すばる望遠鏡」が130億光年彼方の巨大ブラックホールを大量に発見［03/14］

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1 :

愛媛大学の松岡良樹氏が率いる国際研究チームは、国立天文台ハワイ観測所の「すばる望遠鏡」における最新鋭の観測装置「超広視野主焦点カメラ（HSC）」を使った観測で、地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙に83個という大量の「巨大ブラックホール」を新たに発見しました。

下の画像で拡大された正方形の範囲の中央、矢印が指し示す赤い点のような天体は、今回すばる望遠鏡が捉えたなかでも一番遠い、130.5億光年先にある巨大ブラックホールです。これまで見つかった最も遠い巨大ブラックホールまでの距離は131.1億光年で、その次は130.5億光年ですから、この発見は2位タイの記録ということになります。
画像を拡大しても見落としてしまいそうなほど小さな点として捉えられた巨大ブラックホールですが、宇宙初期の歴史を理解する上での大きなヒントとなりました。

そもそも、これほどまでに遠い宇宙の観測に挑戦するのはなぜなのでしょうか。それは、遠くにある天体ほど過去の姿を見せているという、広大な宇宙ならではの理由があるからです。

地球上では一瞬で届くように感じる光も、実際には秒速およそ30万kmという限られた速度でしか動けません。天文学で用いられる「光年」という単位は、光が1年間に移動する距離をもとに定められています。

そのため、100光年離れた天体から届いた光は、今から100年前にその天体から放たれた光ということになります。その天体の今この瞬間の姿はわかりませんが、代わりに過去の姿を観測できる、というわけです。

この制約でもあり利点でもある光の性質を利用すると、今からおよそ138億年前に始まったとされる宇宙の過去の様子さえも知ることができます。100億年前の宇宙について知りたければ、100億光年先の天体を観測すればいいからです。

今回の研究では、初期の宇宙における巨大ブラックホールが捜索されました。現在の宇宙では、太陽の100万倍から100億倍という途方もない質量を持った巨大ブラックホールが数多くの銀河の中心に存在していますが、ビッグバンにほど近い初期の宇宙では、現在はあまり見られない「超巨大」なブラックホールしか見つかっていませんでした。それよりも小さく、現在は普遍的な「巨大」ブラックホールは初期の宇宙に存在しなかったのか、それともその頃から同じように存在していたのかは、わかっていなかったのです。

そこで研究チームは、すばる望遠鏡の「超広視野主焦点カメラ」が300夜に渡って観測した膨大な数の天体から、巨大ブラックホールの存在を示す「クエーサー」という天体に注目しました。

クエーサーとは、周囲の物質を貪欲に飲み込むことで強烈な光を放つ、活発な巨大ブラックホールのことを指します。ブラックホール自身は光を放ちませんが、その周囲を飲み込まれそうになりつつ高速で回転するガスや塵が非常に強いエネルギーを放つことで、巨大ブラックホールが収まっている銀河全体よりも明るく輝いて見えるのです。

その結果、宇宙の誕生から10億年も経たない約130億光年という遠方に、これまで見つかっていなかった83個のクエーサーを新たに発見するとともに、過去に報告例のあった17個のクエーサーを再発見することに成功したのです。

下の画像は「超広視野主焦点カメラ」が捉えた合計100個のクエーサーを並べたものです。上から7段目までが新発見のクエーサーで、下の2段が再発見されたクエーサーとなります。

各マスの中央に見える赤い点がクエーサー、すなわち巨大ブラックホールです。クエーサーが赤く見えるのは、宇宙の膨張によって地球から遠い天体ほど赤く見える「ドップラー効果」の影響を強く受けているためです。
https://subarutelescope.org/Pressrelease/2019/03/13/j_index.html

http://sorae.info/030201/2019_3_14_subarutelescope.html
続く）

2 = 1 :

続き）>>1
この研究結果から、初期の宇宙で起きた「宇宙の再電離」という重要な出来事に関する知見が得られました。

初期の宇宙における主な元素の「水素」は、「陽子（水素イオン）」と「電子」に電離して（分かれて）存在していましたが、宇宙が膨張して冷えるにつれて陽子が電子をキャッチして、一旦は水素原子になりました。しかしその後、何らかのエネルギーによって水素が再び電離して、今もその状態が続いています。この「水素原子が再び電離した」出来事を宇宙の再電離と呼ぶのです。

再電離の原因は幾つか予想されていますが、有力な仮説に「まだ観測されていない大量のクエーサー」が放つエネルギーを原因とするものがありました。しかし、今回のすばる望遠鏡による観測で130億年前に存在したクエーサーの密度が判明し、当時存在していたクエーサーだけでは宇宙全体を電離させられるほどのエネルギーは生み出せないことがわかりました。これにより、再電離のエネルギー源は当時誕生しつつあった多数の銀河ではないかと推測されています。

太陽系の歴史を探るべく「リュウグウ」からの試料回収に挑む「はやぶさ2」に、宇宙の過去を見通すべく超遠方の巨大ブラックホールを見つけ出したすばる望遠鏡。謎に満ちた宇宙の歴史に、われわれ人類はどこまで迫れるのでしょうか。

http://sorae.info/030201/2019_3_14_subarutelescope.html

3 :

ブラックホールを見るとはどう言うことじゃ？
見えないものを見ようとして望遠鏡を担いでいくのか

4 :

ブラックホールは見えないけれど　周辺ガスの状況や星の回折などで観測できる
基本的に見えないんで銀河系内にも大量にあると考えられている

5 :

ダークマターは全部これだったり？
初期の宇宙で生まれた大量の超巨大ブラックホール群
今は活動してないうえ銀河間に散らばってるから観測し難いだけとか

6 :

ビックバン後数億年、、、どうやってそこまで巨大化したんだろう
恒星に為らずに直接ブラックホールが出来たとか?

7 :

＞地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙

いきなり間違った内容
記者のレベルが知れるね

8 :

>>7
マスゴミは必ずこんな表現に変換しちゃう。いい加減止めて貰いたい。

9 :

>>5
遠方に大質量のブラックホールが多数存在してるってことは、宇宙の縁部分に宇宙の質量のかなりの部分が存在してるのかも？
現在の人間の知覚できる範囲はスカスカだから、計算が合わないとか。

10 = 8 :

>>9
>宇宙の縁部分に

あほ

11 :

地球に大隕石がぶつかる前でなら
いっそブラックホールに飛び込んで体験してみたい

12 :

>>3
ドーナツの穴は認識できるやろ？

つまりはそういうことやぞ

13 :

ついに宇宙の果てを見つけてしまったか

14 :

>>7
どう間違ってるのか教えてほしい
宇宙でなくて場所とかエリアとか空間と書けばよいのか？

15 :

>>14
距離ではなく時間

16 :

70光年くらいの距離から地球観測して、現役の戦艦大和見たい。

17 = 15 :

大和の姿は難しいが、ニイタカヤマノボレは生で受信できるかもしれない。

18 :

>>14>>15

×地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙
○地球から光の速さで移動したとしても到着までおよそ130億年かかるくらい離れた遠い宇宙

こうですか、わかりません！

19 :

>>1

また遠く離れたどうでもいいこと想像するだけで金もらえる楽な商売か。

税金返せよ。　
やりたいなら物理学者が自己資金でやれって。

20 :

>>18
それも違う。
130億年前の光景であって、130億光年という距離には意味がない。

21 :

>>6
エネルギーが質量に転換されていくときに、いきなり超大質量ブラックホールになった
ビッグバンで大量の超大質量ブラックホールが拡散され、それぞれの銀河の核になった

22 :

宇宙はブラックホールの隙間から始まったってのはどうよ
遠くを見るとブラックホールの壁が見える

23 :

130億年前の宇宙と今の宇宙の大きさの比率ってどれくらい？
130億年前に既に巨大だったブラックホールは今はどれぐらい更に巨大になっているのか？
周辺に吸い込む物質がなければ周囲の渦ジェットも無くただ空間を歪ませているだけか？

24 :

>>19
ある時、ファラデーが電池をつないだり切ったりしながら、磁針をいじくり回していると、

ある婦人が「そんなつまらないもの、いったい何の役に立つのでしょうか？」と聞いた。

ファラデーは、「奥さん、生まれたばかりの赤ん坊は何の役に立つのでしょう？」と、問い返した。


あんたはそのご婦人と同じレベル。

25 :

標準理論に綻びか？

26 :

宇宙誕生の初期には反物質とかたくさんあっただろうから
反物質がブラックホールにたくさん落ちてブラックホールが消滅するのでなかろうか

27 = 15 :

今の理論だと反物質はブラックホールが形成されるよりもずっと前に殆ど物質と反応して消滅したことになってるな。
見つかったのは活動銀河核のブラックホールなので、周りの物質を飲み込んだ後は穏やになって今の状態に至っていると言われているが。

28 :

>>7
まだ文系になにか期待してるの？

29 :

>>18
130億年前に発した光を観測出来る場所に地球がいるということで
130億年前の場所から　もう相当移動しているから　今どこにいるかは謎ということでは？
素人考えだが。

30 :

すげー矛盾に気付いた。
宇宙の最初は点のように小さかったんだろ？
それが膨張して、その最初の光が地球に届くまで１３０億光年かかる。
でもなんで、地球は１３０億光年離れた位置にあるんだ？
１３０億前に放たれた光よりも早く、１３０億光年以上離れたってことだろ？光より速く？
まるで、探検隊が未知の洞窟に踏み込む様子を中からカメラマンが撮影してるような矛盾だよな

31 = 21 :

>>30
すげー矛盾に気付いた。
何でお前がこのスレにいるんだ？

32 :

>>7
ごめん、間違いが分からない

33 :

学者さまは毒にも薬にもならない物を探してお金を貰えるんだね

34 :

>>7 の指摘は無意味なのに入れ喰いだな

35 :

ホールって名前やめようよ　穴と思っちゃうよ　
ちゃんと球体の天体なんでしょ？

36 :

>>35
見えないからわからない

37 :

>>35
微妙なとこだな
なんせ球体と言っても天体の体積が無限小やしｗ

38 :

>>29
その通りだよ。
だから今時点の宇宙の直径は900億光年ぐらいだと推定されてる。

39 :

>>1
ハッブル宇宙望遠鏡で追試した方がいいんじゃない！？
アッ、、、、愛媛大では無理か（笑）

40 :

>>12
それだ

41 :

ブラックホールって未来永劫存在するの？
蒸発するっていうけどいつかは蒸発して
なくなるの？ってかそもそも蒸発って
なんやねん？

42 :

>>38
「観測可能な宇宙」な。

43 :

宇宙は光速より速く膨張している

こう考えないと、１３０憶年前の光が見える現象は説明できない

44 :

重量レンズ…
ソレでも理屈に合わない

45 :

巨大ブラックホールだけ宙に浮かんでるというのは近くには無い

ブラックホールは質量を放出して渦状銀河になるに違いない

46 = 45 :

>>39
ハッブルより解像度高い

47 :

性質上、一つのブラックホールが分身の術みたいにいくつも観測しちゃってる気が？！

48 :

ブラックホールは純粋に数学的な存在
天体表面がシュバルツシルド半径より内側かどうか
ってだけで、特殊な力が働いてるわけじゃない

49 :

俺が死んでも謎のままなんだろな
宇宙人が来て教えてほしいわ

50 :

赤方偏移の疑問

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