カーティン大学は、ブラックホールの「げっぷ」がサイズに依存しないことを発見した。

カーティン大学と高等研究所の研究者は、ブラックホールによって発射される強力なジェットを制御する普遍的なタイミングメカニズムを発見しました。アンドリュー・マメリー氏とアデル・グッドウィン氏が共同率いる研究チームは、恒星質量ブラックホールと超大質量巨人の両方が摂食サイクルの重要な時期にこれらのジェットを発射していることを示し、サイズがタイミングに影響を及ぼさないことを確認した。

マメリー氏は、「私たちはこの巨大なパズルを本当に解明したかったのです」と述べ、いくつかのブラックホールが星を消費した後すぐに放出されるのに対し、他のブラックホールは数か月または数年かかる理由を理解することに研究チームが重点を置いていると説明した。研究者らは、潮汐破壊現象やブラックホールによって引き裂かれた星を追跡することで、ジェット形成を支配するこの一貫した2パーセントの閾値を明らかにし、これらの巨大な宇宙の「げっぷ」についての新たな洞察を提供した。

潮汐破壊現象によりユニバーサルジェット機の発射段階が明らかになる

ブラックホールからの強力なジェットのタイミングは、そのサイズとは独立しているようであり、この発見は、これらの宇宙物体によって引き裂かれた星を研究することによって実証されました。研究者らは、ブラックホールが物質を消費する速度と、電波束またはジェットが始まる正確な瞬間の両方をモデル化するために、20件の潮汐破壊現象を入念に分析し、サンプルを10件の質の高い現象に絞り込んだ。

この発見は、潮汐破壊イベント後のジェット放出の変動に関する長年の謎を解決します。これまで科学者らは、超大質量ブラックホールが星を破壊してからその後ジェットが発射されるまでに数か月から数年の遅れが生じることを観察していた。新しい分析は、この遅延は普遍的なものではなく、ジェット機の発射がほぼ即座に発生する可能性があることを示しています。

西オーストラリア州にあるカーティン大学国際電波天文学研究センターのマーティン・A.氏とヘレン・チョルジアンフェローのアンドリュー・マメリー氏、フォレスト研究財団フェローのアデル・グッドウィン氏が研究を主導した。 「なぜ一部の超大質量ブラックホールは星を破壊した直後にラジオジェットを噴射するのに対し、他のブラックホールは完全に休止状態にあるようにそこに座っていて、数カ月、場合によっては数年後に突然ジェットをオンにするのはなぜでしょうか?」チームは、飛行機の打ち上げを制御する 2 つの異なる段階を特定しました。

彼らは潮汐破壊現象に焦点を当てることで、膨大な時間スケールで進化する超大質量ブラックホールの研究という典型的な課題を回避した。これらの出来事はブラックホールの摂食エピソードを数年に圧縮し、独自の観測窓を提供します。マドリードでの天体物理学の会議中に、マメリーとグッドウィンは、小さなブラックホールでのジェットの打ち上げを決定する同じ規則が、超大質量ブラックホールにも普遍的に当てはまるようであることに気づきました。

高等研究所は最初のニュース記事のタイトルを「科学者が普遍的なブラックホールげっぷの法則を明らかに」と発表し、共同研究の発見の重要性を強調した。 『Nature Astronomy』誌に「ブラックホールジェット形成の普遍的臨界降着率」として掲載されたこの分析は、アメリカ、オーストラリア、インド、南アフリカ、宇宙の施設を含む世界中の望遠鏡からの多波長観測を使用した。ブラックホールが星を破壊するとき、すべての物質を完全に消費するわけではありませんが、混沌とした環境を作り出します。

「ブラックホールが星を引き裂くとき、すべてをうまく飲み込むわけではありません」とマメリー氏は説明した。研究チームは、彼らの研究によって、これらの強力な宇宙現象のさらなる理解が解き明かされることを期待しています。

2 パーセントのエディントン限界が、さまざまな次元でのブラック ホールの「バンプ」を制御します

この普遍的な挙動は、ブラック ホールが物質を消費する速度である臨界降着率を中心としており、エディントン限界の約 2 パーセントに達し、はるかに小さなブラック ホールでジェット形成を引き起こすことがすでに知られています。この矛盾は既存のモデルに疑問を投げかけ、潜在的な統一原理の調査を促しました。恒星質量ブラックホールとその超大質量ブラックホールの両方がこの挙動を示すという事実は、サイズとは無関係にジェット形成を支配する基本的なスケーリング則を示唆しています。この予測能力は、将来の望遠鏡観測がオンラインになる際に重要になります。

研究チームの発見により、天文学者はジェット機の打ち上げを予測することができ、2028年にデータ収集が開始される予定のスクエアキロメートルアレイ電波望遠鏡プロジェクトなどの施設の観測スケジュールを最適化することができる。予測された時間枠内で観測に集中することで、科学者はこれらの一時的でエネルギー的なイベントを捉えるチャンスを最大限に高め、銀河の暗黒物理学やそれ以降の進化をさらに理解することができる。