今から130億年以上前の超巨大ブラックホール
130億年以上前に誕生、超巨大ブラックホール12/7(木)今から130億年以上前に誕生した超巨大ブラックホールを発見したと、米カーネギー研究所などのチームが発表した。 チームによると、観測史上最古で、質量(重さ)は太陽の約8億倍。初期宇宙の進化の解明につながる成果で、英科学誌ネイチャーに7日、論文が掲載された。 チームは、南米チリにある大型望遠鏡(口径6・5メートル)で、遠方の宇宙を観測した。その結果、地球から130億光年余り離れた場所で、極めて明るい「クエーサー」と呼ばれる天体を見つけた。クエーサーの中心には、ブラックホールが存在すると考えられ、その周りでガスなどが高速回転して輝く様子をとらえたものだという。宇宙誕生から約6億9000万年後には既に超巨大ブラックホールが存在していたことを示す証拠になる。最古最遠の巨大ブラックホール観測、ビッグバン直後の存在に驚きこのブラックホールは、中に落ち込むガスや塵をエネルギーにして輝く明るい天体「クエーサー」の中心にあり、太陽の8億倍の質量を持つ。成立時期はビッグバンからわずか6億9000万年後で、このころの宇宙年齢は現在の5%程度とみられている。研究を率いた天文学者エドワルド・バナドス氏(カーネギー研究所)は「宇宙が50歳とすると、この(ブラックホールは)2歳半ごろの様子になる」と述べた。このクエーサー「J1342+0928」が存在した時期は、宇宙に光が存在しなかった「暗黒の時代」(dark ages)から、重力によって物質がまとまり初期の天体となり、宇宙に光が生まれた時代への転換期に当たる。これほど早期にこのような巨大ブラックホールが存在した事実は、ブラックホールの成立と成長についてこれまで考えられていた説を覆す可能性をはらむという。FOUND: THE MOST-DISTANT SUPERMASSIVE BLACK HOLE EVER OBSERVEDWednesday, December 06, 2017Pasadena, CA— A team of astronomers led by Carnegie’s Eduardo Bañados used Carnegie’s Magellan telescopes to discover the most-distant supermassive black hole ever observed. It resides in a luminous quasar and its light reaches us from when the universe was only 5 percent of its current age—just 690 million years after the Big Bang. Their findings are published by Nature.Quasars are tremendously bright objects comprised of enormous black holes accreting matter at the centers of massive galaxies. This newly discovered black hole has a mass that is 800 million times the mass of our Sun.“Gathering all this mass in fewer than 690 million years is an enormous challenge for theories of supermassive black hole growth,” Bañados explained.To grow black holes that big so soon after the Big Bang, astronomers have speculated that the very early universe might have had conditions allowing the creation of very large black holes with masses reaching 100,000 times the mass of the Sun. This is very unlike the black holes that form in the present-day universe, which rarely exceed a few dozen solar masses.Added Bram Venemans of the Max Planck Institute for Astronomy in Germany: “Quasars are among the brightest and most-distant known celestial objects and are crucial to understanding the early universe.”The Bañados quasar is especially interesting, because it is from the time known as the epoch of reionization, when the universe emerged from its dark ages.The Big Bang started the universe as a hot, murky soup of extremely energetic particles that was rapidly expanding. As it expanded, it cooled. About 400,000 years later (very quickly on a cosmic scale), these particles cooled and coalesced into neutral hydrogen gas. The universe stayed dark, without any luminous sources, until gravity condensed matter into the first stars and galaxies. The energy released by these ancient galaxies caused the neutral hydrogen strewn throughout the universe to get excited and ionize, or lose an electron, a state that the gas has remained in since that time. Once the universe became reionzed, photons could travel freely throughout space, thus the universe became transparent to light.Analysis of the newly found quasar shows that a large fraction of the hydrogen in its immediate surroundings is neutral, indicating that the astronomers have identified a source in the epoch of reionization, before enough of the first stars and galaxies have turned on to fully re-ionize the universe.“It was the universe’s last major transition and one of the current frontiers of astrophysics,” Bañados said.