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ウェッブ望遠鏡がこれまでで最も古いブラックホールを発見

英国ケンブリッジ大学は先日、同大学の研究者らが率いる国際チームが米国のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って、ビッグバンから約４億年後に遡り、太陽の数百万倍の質量を持つブラックホールを観測したとの声明を発表した。これはこれまでに発見された最も古いブラックホールです。宇宙の始まりにこれほど巨大な質量を持つブラックホールが存在したということは、既存のブラックホール理論に疑問を投げかけています。

声明によれば、このブラックホールのホスト銀河はGN-z11と呼ばれ、天の川銀河の約1パーセントの大きさのコンパクトな銀河だという。この古代のブラックホールは、そのホスト銀河を激しく飲み込んでいます。周囲の物質がブラックホールに落ちると、その一部は高速で外側に放出されます。この高速ジェットは周囲のガスを一掃し、それによって星の形成とホスト銀河の発達を阻害します。ブラックホールが周囲のガスを飲み込むと、渦状の降着円盤も形成されます。天文学者はブラックホールの周りの降着円盤から放射される強い光を通してブラックホールを検出します。

標準的な宇宙論モデルによれば、超大質量ブラックホールは死んだ星の残骸から形成され、それが崩壊して太陽の約100倍の質量を持つブラックホールを形成します。モデルが予測した通りに成長していたとしたら、新たに発見された古代のブラックホールがウェッブ宇宙望遠鏡で観測された大きさまで成長するには約10億年かかったことになる。しかし、観測によれば、このブラックホールは宇宙誕生から10億年も経たないうちにすでに存在していたという。

速報では、新たに発見されたブラックホールの大きさは、それが別の方法で形成された可能性があり、「本質的に大きい」か、または、これまで想定されていたよりも数倍の速さで物質を飲み込んでいることを示唆していると述べている。

関連する論文は英国の科学誌「ネイチャー」に掲載された。論文の第一著者でケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所教授のロベルト・マイオリーノ氏は、今回の発見はウェッブ宇宙望遠鏡の感度、特に赤外線観測の「飛躍的向上」によるもので、将来的にはさらに古いブラックホールも観測される可能性があると述べた。関連研究は、ブラックホールが形成されるさまざまな方法についての理解を深めるのに役立ちます。

出典：新華社通信

プロデューサー：徐瑞、曹暁軒

編集者: 李昊、青山