成長する銀河 (No. 736)
date 2022 08 31 --------------------------- 美しい銀河の写真は人気の宇宙映像です。 特に、渦巻きのパターンが見える渦巻銀河は綺麗ですね。 ところが、 銀河について意外と見逃されがちな事実が二つあります。 一つは、巨大ブラックホール。 これは可視光線で写した銀河の写真には写りません。 しかし、どの銀河にもその中心には巨大ブラックホールがあります。 ブラックホールの質量は太陽の数十億倍にも達することがあります。 もう一つはサテライト銀河。 写真集に載るような銀河は比較的立派な銀河ですが、 写真に写っているのは実はその銀河の中心の一部です。 その10倍以上も広い範囲に実際に銀河は広がっていて、 ハローと呼ばれます。 ハローにはたくさんのサテライト銀河があって、 銀河の中心部の周りを回っています。 これらのサテライト銀河はいずれ中心の銀河に吸い寄せられ合体します。 合体を繰り返しながら銀河は大きくなっていきます。 これら二つの事実が実は関連している証拠を オーストラリア、スウィンバーン工科大学のアリスター・グラハムさん達のグループが 最近見つけました。 図1は、おとめ座銀河団に属するNGC4424という銀河の写真です。 5400万光年の彼方にあります。 この銀河の中心には、太陽の6万から十万倍の重さをもつブラックホールがあると考えられています。 この銀河をチャンドラX線望遠鏡で観測したところ、 四角で囲った部分に強いX線で光る天体が見つかりました。 Aが拡大図で青い色で示したのがX線の画像です。 詳しく調べてみると、 X線の正体はどうもブラックホールらしいのです。 Aの拡大図は赤外線とX線の合成画像でBの拡大図は可視光線の画像です。 どうもこれはサテライト銀河で、NGC4424銀河中心に向かって落下中のようなのです。 落下するときに潮汐力という力がかかるためサテライト銀河に含まれる星の多くが剥ぎ取られていること からそのことが予想されています。 このX線を出すサテライト銀河の中心にブラックホールがあるので、 このブラックホールがNGC4424銀河中心のブラックホールと合体し、将来はより大きなブラックホールに なるというシナリオが描けます。 このようにして銀河中心のブラックホールは周りの小さい銀河を吸収することで成長しているようです。
図1 銀河 NGC4424 とそれに合体するとみられるサテライト銀河 (Credit: X-ray: NASA/CXC/Swinburne Univ. of Technology/A. Graham et al.; Optical: NASA/ESA/STScI) http://www.shibatashinpei.jp/lib/yamashin/736-fig1.jpg
本文終わり
パワポ http://www.shibatashinpei.jp/lib/yamashin/736-fig.pptx references http://www.shibatashinpei.jp/lib/yamashin/736-rep.pdf see also below: NGC 4424 is a spiral galaxy in the Virgo galaxy cluster that is absorbing the collision of a smaller one. Data from NASA’s Chandra X-ray Observatory provides evidence for a supermassive black hole in the smaller galaxy. The smaller galaxy has likely acted as a black hole “delivery service” for NGC 4424. A cluster of stars remaining after the smaller galaxy has had most of its stars stripped away has been nicknamed “Nikhuli,” a name relating to the Tulini festival for the harvest. Astronomers may have witnessed a galaxy’s black hole delivery system in action. A new study using data from NASA’s Chandra X-ray Observatory and Hubble Space Telescope outlines how a large black hole may have been delivered to the spiral galaxy NGC 4424 by another, smaller galaxy. NGC 4424 is located about 54 million light-years d=5400万光年 in the Virgo galaxy cluster. main image in optical light from Hubble. The image is about 45,000 light-years wide. 4.5万光年 The central BH would be a mass between about 60,000 and 100,000 Suns. BH=6-10万Msun millions of stellar-mass black holes, 5 and 30 solar masses, spread throughout the galaxy. Chandra X-ray data (blue), plus infrared data from Hubble (red) This inset image is about 1,160 light-years across. The elongated red object is a cluster of stars nicknamed “Nikhuli,” The researchers determined Nikhuli is likely the center of a small galaxy that has had most of its stars stripped away as it collides with the larger galaxy NGC 4424. Nikhuli has also been stretched out by gravitational forces as it falls Currently, Nikhuli is about 1,300 light-years from the center of NGC 4424, One possible explanation for the Chandra X-ray source a stellar-mass black hole. However, it is more likely from material falling slowly onto a more massive black hole weighing between about 40,000 and 150,000 Suns. Nikhuli is likely acting as a delivery system for NGC 4424’s supply of black holes, December 2021 issue of The Astrophysical Journal, The authors of the study are Alister Graham (スウィンバーン工科大学Swinburne Astronomy Online, Australia), Roberto Soria (University of the Chinese Academy of Sciences in Beijing, China), Bogdan Ciambur (The Paris Observatory, France), Benjamin Davis (New York University in Abu Dhabi, United Arab Emirates), and Douglas Swartz (NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama). NASA's Marshall Space Flight Center manages the Chandra program. The Smithsonian Astrophysical Observatory's Chandra X-ray Center controls science operations from Cambridge, Massachusetts, and flight operations from Burlington, Massachusetts.
