科学者たちは、超大質量ブラックホールが宇宙のほぼすべての銀河の中心に潜んでおり、その質量は太陽の数百万倍または数十億倍であり、その巨大な重力がすべての星をまとめる役割を果たしていると信じています。 しかし、地球から約2261億光年離れたところにある、エイベル2.7銀河団の中心部は、理論を破っているように見えます。 そこでは、天体物理学の規則は、既知の最大のもののいくつかの重量に匹敵する、3,000から100,000百万の太陽質量の巨大な怪物が存在するはずであることを示しています。 しかし、研究者が絶え間なく検索している限り、それを見つける方法はありません。 NASAのチャンドラX線天文台とハッブル宇宙望遠鏡による最新の観測は、謎を掘り下げているだけです。
1999年と2004年に取得されたチャンドラのデータを使用して、天文学者はすでに超大質量ブラックホールの2,261の兆候を求めてアベルの中心を検索していました。 彼らはブラックホールに落ちてX線を発生させて過熱した物質を探していましたが、そのような線源は検出されませんでした。
合併後に追放
現在、2018年に取得されたチャンドラの新しくて長い観測により、ミシガン大学のKayhan Gultekinが率いるチームは、銀河の中心にあるブラックホールをより深く調査しました。 彼らはまた、それぞれが独自の穴を持つXNUMXつの銀河が融合した後にブラックホールが放出され、観測された銀河を形成するという別の説明も検討しました。
ブラックホールが合体すると、重力波と呼ばれる時空の波が発生します。 そのようなイベントによって生成された多数の重力波が他の方向よりも一方向に強い場合、理論は、新しい、さらに大きなブラックホールが銀河の中心から反対方向に全速力で送られたであろうと予測します。 これは後退ブラックホールと呼ばれます。
天文学者はブラックホールの反跳の決定的な証拠を発見しておらず、超大質量が重力波を生成して融合するのに十分に接近しているかどうかは不明です。 これまでのところ、彼らははるかに小さなオブジェクトのメルトダウンを検証しただけです。 より大きな後退するものを見つけることは、科学者が超大質量ブラックホールの合体からの重力波を探すことを奨励するでしょう。
間接信号
科学者たちは、これが2261つの間接的な兆候によってエイベル2,000の中心で起こった可能性があると信じています。 まず、ハッブル宇宙望遠鏡とすばる望遠鏡の光学観測から得られたデータから、銀河の中心部である銀河の星の数が、そのサイズの銀河に対して予想よりもはるかに大きい最大値を持っていることがわかります。 XNUMX番目の兆候は、銀河内の星の最も密集した濃度が中心からXNUMX光年以上離れており、驚くほど離れていることです。
合併中、各銀河の超大質量ブラックホールは、新しく合併した銀河の中心に向かって沈みます。 それらが重力によって一緒に保持され、それらの軌道が縮小し始めると、ブラックホールは周囲の星と相互作用し、銀河の中心からそれらを追い出すことが期待されます。 これは、エイベル2261の大きなコアを説明します。
星の中心から外れた集中はまた、XNUMXつの超大質量ブラックホールの合併とそれに続く単一のより大きなブラックホールの反動などの暴力的な出来事によって引き起こされた可能性があります。
星の痕跡はありません
ブラックホールの合体が起こったという兆候はありますが、チャンドラもハッブルのデータもブラックホール自体の証拠を示していません。 研究者たちは以前、ハッブルを使って、後退するブラックホールによって一掃された可能性のある星のグループを探していました。 彼らは銀河の中心近くにある10つのクラスターを研究し、これらのクラスター内の星の動きがXNUMX億個の太陽質量ブラックホールを含むことを示唆するのに十分高いかどうかを調べました。 XNUMXつのグループのブラックホールの明確な証拠は見つかりませんでした。他のグループの星は暗すぎて有用な結論を出すことができませんでした。
彼らはまた、NSFのカールG.ヤンスキー超大型干渉電波望遠鏡でエイベル2261の観測を以前に研究しました。 銀河の中心近くで検出された電波放射は、50万年前に超大質量ブラックホールの活動がそこで起こったことを示唆しましたが、それは銀河の中心が現在そのようなブラックホールを含んでいることを示していません。
その後、彼らはチャンドラに向かい、ブラックホールに落ちたときに過熱してX線を生成した物質を探しました。 データは、最も密度の高い高温ガスが銀河の中心にないことを明らかにしましたが、それはクラスターの中心にも星団のいずれにも示されていませんでした。 著者らは、これらの場所のいずれにもブラックホールがないか、検出可能なX線信号を生成するには物質を引き付けるのが遅すぎると結論付けました。
この巨大なブラックホールの場所の謎は続いています。 検索は失敗しましたが、天文学者はジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡がその存在を明らかにできることを望んでいます。 Webbがそれを見つけられない場合、最良の説明は、ブラックホールが銀河の中心から十分に離れていることです。
