【天文学】「すばる望遠鏡」が130億光年彼方の巨大ブラックホールを大量に発見[03/14]

1しじみ ★2019/03/15(金) 04:17:53.31ID:CAP_USER
愛媛大学の松岡良樹氏が率いる国際研究チームは、国立天文台ハワイ観測所の「すばる望遠鏡」における最新鋭の観測装置「超広視野主焦点カメラ(HSC)」を使った観測で、地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙に83個という大量の「巨大ブラックホール」を新たに発見しました。

下の画像で拡大された正方形の範囲の中央、矢印が指し示す赤い点のような天体は、今回すばる望遠鏡が捉えたなかでも一番遠い、130.5億光年先にある巨大ブラックホールです。これまで見つかった最も遠い巨大ブラックホールまでの距離は131.1億光年で、その次は130.5億光年ですから、この発見は2位タイの記録ということになります。
https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/03/fig1.jpg


画像を拡大しても見落としてしまいそうなほど小さな点として捉えられた巨大ブラックホールですが、宇宙初期の歴史を理解する上での大きなヒントとなりました。

そもそも、これほどまでに遠い宇宙の観測に挑戦するのはなぜなのでしょうか。それは、遠くにある天体ほど過去の姿を見せているという、広大な宇宙ならではの理由があるからです。

地球上では一瞬で届くように感じる光も、実際には秒速およそ30万kmという限られた速度でしか動けません。天文学で用いられる「光年」という単位は、光が1年間に移動する距離をもとに定められています。

そのため、100光年離れた天体から届いた光は、今から100年前にその天体から放たれた光ということになります。その天体の今この瞬間の姿はわかりませんが、代わりに過去の姿を観測できる、というわけです。

この制約でもあり利点でもある光の性質を利用すると、今からおよそ138億年前に始まったとされる宇宙の過去の様子さえも知ることができます。100億年前の宇宙について知りたければ、100億光年先の天体を観測すればいいからです。

今回の研究では、初期の宇宙における巨大ブラックホールが捜索されました。現在の宇宙では、太陽の100万倍から100億倍という途方もない質量を持った巨大ブラックホールが数多くの銀河の中心に存在していますが、ビッグバンにほど近い初期の宇宙では、現在はあまり見られない「超巨大」なブラックホールしか見つかっていませんでした。それよりも小さく、現在は普遍的な「巨大」ブラックホールは初期の宇宙に存在しなかったのか、それともその頃から同じように存在していたのかは、わかっていなかったのです。

そこで研究チームは、すばる望遠鏡の「超広視野主焦点カメラ」が300夜に渡って観測した膨大な数の天体から、巨大ブラックホールの存在を示す「クエーサー」という天体に注目しました。

クエーサーとは、周囲の物質を貪欲に飲み込むことで強烈な光を放つ、活発な巨大ブラックホールのことを指します。ブラックホール自身は光を放ちませんが、その周囲を飲み込まれそうになりつつ高速で回転するガスや塵が非常に強いエネルギーを放つことで、巨大ブラックホールが収まっている銀河全体よりも明るく輝いて見えるのです。

その結果、宇宙の誕生から10億年も経たない約130億光年という遠方に、これまで見つかっていなかった83個のクエーサーを新たに発見するとともに、過去に報告例のあった17個のクエーサーを再発見することに成功したのです。

下の画像は「超広視野主焦点カメラ」が捉えた合計100個のクエーサーを並べたものです。上から7段目までが新発見のクエーサーで、下の2段が再発見されたクエーサーとなります。

各マスの中央に見える赤い点がクエーサー、すなわち巨大ブラックホールです。クエーサーが赤く見えるのは、宇宙の膨張によって地球から遠い天体ほど赤く見える「ドップラー効果」の影響を強く受けているためです。
https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/03/fig4.jpg

https://subarutelescope.org/Pressrelease/2019/03/13/j_index.html

https://sorae.info/030201/2019_3_14_subarutelescope.html
続く)

2しじみ ★2019/03/15(金) 04:18:10.87ID:CAP_USER
続き)>>1
この研究結果から、初期の宇宙で起きた「宇宙の再電離」という重要な出来事に関する知見が得られました。

初期の宇宙における主な元素の「水素」は、「陽子(水素イオン)」と「電子」に電離して(分かれて)存在していましたが、宇宙が膨張して冷えるにつれて陽子が電子をキャッチして、一旦は水素原子になりました。しかしその後、何らかのエネルギーによって水素が再び電離して、今もその状態が続いています。この「水素原子が再び電離した」出来事を宇宙の再電離と呼ぶのです。

再電離の原因は幾つか予想されていますが、有力な仮説に「まだ観測されていない大量のクエーサー」が放つエネルギーを原因とするものがありました。しかし、今回のすばる望遠鏡による観測で130億年前に存在したクエーサーの密度が判明し、当時存在していたクエーサーだけでは宇宙全体を電離させられるほどのエネルギーは生み出せないことがわかりました。これにより、再電離のエネルギー源は当時誕生しつつあった多数の銀河ではないかと推測されています。

太陽系の歴史を探るべく「リュウグウ」からの試料回収に挑む「はやぶさ2」に、宇宙の過去を見通すべく超遠方の巨大ブラックホールを見つけ出したすばる望遠鏡。謎に満ちた宇宙の歴史に、われわれ人類はどこまで迫れるのでしょうか。

https://sorae.info/030201/2019_3_14_subarutelescope.html

3ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 04:25:05.32ID:c4CFLiw/
ブラックホールを見るとはどう言うことじゃ?
見えないものを見ようとして望遠鏡を担いでいくのか

4ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 05:01:11.61ID:8SPgMTR8
ブラックホールは見えないけれど 周辺ガスの状況や星の回折などで観測できる
基本的に見えないんで銀河系内にも大量にあると考えられている

5ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 06:59:45.72ID:Q3ZO+KML
ダークマターは全部これだったり?
初期の宇宙で生まれた大量の超巨大ブラックホール群
今は活動してないうえ銀河間に散らばってるから観測し難いだけとか

6ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 07:16:47.70ID:lA1o+U6E
ビックバン後数億年、、、どうやってそこまで巨大化したんだろう
恒星に為らずに直接ブラックホールが出来たとか?

7ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 07:42:14.91ID:L1Qm6Z4l
>地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙

いきなり間違った内容
記者のレベルが知れるね

8ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 07:51:56.36ID:8b597t1W
>>7
マスゴミは必ずこんな表現に変換しちゃう。いい加減止めて貰いたい。

9ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 08:12:04.88ID:IQINu3Z9
>>5
遠方に大質量のブラックホールが多数存在してるってことは、宇宙の縁部分に宇宙の質量のかなりの部分が存在してるのかも?
現在の人間の知覚できる範囲はスカスカだから、計算が合わないとか。

10ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 08:14:17.44ID:8b597t1W
>>9
>宇宙の縁部分に

あほ

11ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 08:58:35.24ID:XkQqrOG7
地球に大隕石がぶつかる前でなら
いっそブラックホールに飛び込んで体験してみたい

12ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 09:31:17.57ID:DyhgQhM/
>>3
ドーナツの穴は認識できるやろ?

つまりはそういうことやぞ

13ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 09:57:35.71ID:Fxi8tr1j
ついに宇宙の果てを見つけてしまったか

14ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 10:40:58.94ID:hYmKq+GE
>>7
どう間違ってるのか教えてほしい
宇宙でなくて場所とかエリアとか空間と書けばよいのか?

15ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 10:46:39.05ID:4y00Y/Wx
>>14
距離ではなく時間

16ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 11:52:01.35ID:H3F2a1HH
70光年くらいの距離から地球観測して、現役の戦艦大和見たい。

17ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:13:18.31ID:4y00Y/Wx
大和の姿は難しいが、ニイタカヤマノボレは生で受信できるかもしれない。

18ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:25:28.76ID:MMGnZQHb
>>14>>15

×地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙
○地球から光の速さで移動したとしても到着までおよそ130億年かかるくらい離れた遠い宇宙

こうですか、わかりません!

19ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:35:31.22ID:A2N2xojz
>>1

また遠く離れたどうでもいいこと想像するだけで金もらえる楽な商売か。

税金返せよ。 
やりたいなら物理学者が自己資金でやれって。

20ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:41:10.99ID:AuD+t/1v
>>18
それも違う。
130億年前の光景であって、130億光年という距離には意味がない。

21ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:45:34.67ID:ArdM/jqa
>>6
エネルギーが質量に転換されていくときに、いきなり超大質量ブラックホールになった
ビッグバンで大量の超大質量ブラックホールが拡散され、それぞれの銀河の核になった

22ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:47:03.44ID:GtnHeaEG
宇宙はブラックホールの隙間から始まったってのはどうよ
遠くを見るとブラックホールの壁が見える

23ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 12:49:03.49ID:K/pAAUQT
130億年前の宇宙と今の宇宙の大きさの比率ってどれくらい?
130億年前に既に巨大だったブラックホールは今はどれぐらい更に巨大になっているのか?
周辺に吸い込む物質がなければ周囲の渦ジェットも無くただ空間を歪ませているだけか?

24ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:03:38.50ID:TgQrlfvV
>>19
ある時、ファラデーが電池をつないだり切ったりしながら、磁針をいじくり回していると、

ある婦人が「そんなつまらないもの、いったい何の役に立つのでしょうか?」と聞いた。

ファラデーは、「奥さん、生まれたばかりの赤ん坊は何の役に立つのでしょう?」と、問い返した。


あんたはそのご婦人と同じレベル。

25ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:06:48.67ID:EFzuxr+S
標準理論に綻びか?

26ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:13:35.39ID:UyFk8EaI
宇宙誕生の初期には反物質とかたくさんあっただろうから
反物質がブラックホールにたくさん落ちてブラックホールが消滅するのでなかろうか

27ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:28:58.67ID:4y00Y/Wx
今の理論だと反物質はブラックホールが形成されるよりもずっと前に殆ど物質と反応して消滅したことになってるな。
見つかったのは活動銀河核のブラックホールなので、周りの物質を飲み込んだ後は穏やになって今の状態に至っていると言われているが。

28ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:35:54.87ID:OLZxiLCS
>>7
まだ文系になにか期待してるの?

29ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:35:57.33ID:04dA5pz+
>>18
130億年前に発した光を観測出来る場所に地球がいるということで
130億年前の場所から もう相当移動しているから 今どこにいるかは謎ということでは?
素人考えだが。

30ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 13:52:50.20ID:Dliuzopm
すげー矛盾に気付いた。
宇宙の最初は点のように小さかったんだろ?
それが膨張して、その最初の光が地球に届くまで130億光年かかる。
でもなんで、地球は130億光年離れた位置にあるんだ?
130億前に放たれた光よりも早く、130億光年以上離れたってことだろ?光より速く?
まるで、探検隊が未知の洞窟に踏み込む様子を中からカメラマンが撮影してるような矛盾だよな

31ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 14:14:46.46ID:ArdM/jqa
>>30
すげー矛盾に気付いた。
何でお前がこのスレにいるんだ?

32ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 14:51:00.71ID:194WjamM
>>7
ごめん、間違いが分からない

33ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 14:58:07.00ID:dYVnlhAa
学者さまは毒にも薬にもならない物を探してお金を貰えるんだね

34ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 16:40:44.48ID:FPcxoEWu
>>7 の指摘は無意味なのに入れ喰いだな

35ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 17:25:40.40ID:2ZMKsTE5
ホールって名前やめようよ 穴と思っちゃうよ 
ちゃんと球体の天体なんでしょ?

36ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 17:55:51.16ID:j7D2II0l
>>35
見えないからわからない

37ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 18:01:34.54ID:rQbENhXz
>>35
微妙なとこだな
なんせ球体と言っても天体の体積が無限小やしw

38ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 18:35:06.29ID:gknAdUk/
>>29
その通りだよ。
だから今時点の宇宙の直径は900億光年ぐらいだと推定されてる。

39ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 18:35:44.58ID:iLOjhS9v
>>1
ハッブル宇宙望遠鏡で追試した方がいいんじゃない!?
アッ、、、、愛媛大では無理か(笑)

40ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 18:36:26.28ID:gZEMiBo4
>>12
それだ

41ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 18:53:14.71ID:pcQGvH9i
ブラックホールって未来永劫存在するの?
蒸発するっていうけどいつかは蒸発して
なくなるの?ってかそもそも蒸発って
なんやねん?

42ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 19:12:08.43ID:pm9ZJsGB
>>38
「観測可能な宇宙」な。

43ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 19:26:37.92ID:KlfXCfqY
宇宙は光速より速く膨張している

こう考えないと、130憶年前の光が見える現象は説明できない

44ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/15(金) 19:41:29.02ID:B41ix1dS
重量レンズ…
ソレでも理屈に合わない

45ココ電球 _/ o-ν ◆tIS/.aX84. 2019/03/16(土) 00:33:06.31ID:xdr9u03e
巨大ブラックホールだけ宙に浮かんでるというのは近くには無い

ブラックホールは質量を放出して渦状銀河になるに違いない

46ココ電球 _/ o-ν ◆tIS/.aX84. 2019/03/16(土) 00:33:44.91ID:xdr9u03e
>>39
ハッブルより解像度高い

47ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 00:46:08.54ID:hsEuY7JG
性質上、一つのブラックホールが分身の術みたいにいくつも観測しちゃってる気が?!

48ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 04:06:59.59ID:RbRidK+X
ブラックホールは純粋に数学的な存在
天体表面がシュバルツシルド半径より内側かどうか
ってだけで、特殊な力が働いてるわけじゃない

49ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 09:59:55.22ID:4KlGc7mX
俺が死んでも謎のままなんだろな
宇宙人が来て教えてほしいわ

50ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 13:07:28.42ID:Ik45tPcH
赤方偏移の疑問

51ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 13:08:49.52ID:Fq/f7CM2
>>30
空間が膨張してるからだよ
遠くの宇宙では光の速さ以上で空間が膨張しているから観測することすらできない

52ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/16(土) 13:50:34.92ID:tOyFGX2n
宇宙の果ては滝になってて落ちていくんだよね

53ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/17(日) 00:10:38.52ID:YwehKLnW
>>24
いつ大人になるか教えて
赤ん坊なら20年
天文学はいつ大人になって役立つのか?

54ココ電球 _/ o-ν ◆tIS/.aX84. 2019/03/17(日) 00:40:44.51ID:rs91h9KX
>>53
イエズス会の支配下に戻りたいの?

55ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/17(日) 00:41:32.93ID:V2azV1Lk
細胞状超銀河団

56ココ電球 _/ o-ν ◆tIS/.aX84. 2019/03/17(日) 00:41:56.03ID:rs91h9KX
天文学という動かぬ証拠のおかげで 迷信に満ちたキリスト教の暗黒時代から脱し、産業革命の基盤となった。

57ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/03/18(月) 03:25:15.82ID:xhgZuxlF
>>56
ふーん
電球から蛍光灯に進化する予定ある?

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