超大質量ブラックホール、星の誕生を促進する可能性
チリの超大型望遠鏡（VLT）による観測から、銀河中心の超大質量ブラックホールが周辺領域での星形成を促進する可能性が浮かび上がった。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの大学院生ペイシン・ズー氏が率いた研究は、9個の近傍セイファート銀河における活動銀河核（AGN）が星形成と関連していることを示している。
従来、銀河中心のブラックホールは星形成の材料を吸収し、恒星誕生を「消滅」させる存在と考えられてきた。しかし今回の研究により、ブラックホールが吸収と同時に物質を放出し、その過程が星形成と結びついていることが判明した。ズー氏は「ブラックホールは物質を吸い込むだけでなく、放出もしている。吸収と放出は相互に関連している」と述べている。
9個のセイファート銀河に見られた星形成の証拠
研究対象となったのはいずれも地球から約3億6000万光年以内に位置する9個の銀河だ。これらはタイプ2セイファート銀河に分類され、赤外光で明るく観測でき、放出線が比較的狭く、ガスの流出速度が他のセイファート銀河ほど高速でないという特徴を持つ。一見すると通常の渦巻銀河に見えるが、銀河中心の放射に注目すると強い活動性が明らかになる。
研究チームは高い空間分解能と理論モデルを組み合わせた特殊な手法で観測を実施し、チャンドラX線観測衛星による検証も行った。その結果、銀河中心から0.8～6キロパーセク（約2600～2万光年）の範囲内に、新たに形成された星からなる円弧状の構造と、星形成活動のリング状構造が発見された。同時に、銀河核から放射状に広がるブラックホール放射の電離コーン、およびそのコーンに垂直に放射する高速衝撃波も検出されている。
ブラックホール放出がもたらす「加速効果」
興味深いことに、観測された衝撃波の振る舞いはAGNジェットと周辺星間物質の相互作用として一般的に予想される現象と一致している。ズー氏によると「衝撃波が常にブラックホール放出流と垂直方向に伝播する」という一貫したパターンが、9個全ての銀河で確認されたという。
研究を指導したハーバード・スミソニアン天体物理学センター所長のリサ・キューリー氏は「ブラックホールは銀河中心での物質消費だけでなく、周囲の環境を積極的に形成している。銀河進化に重要な複雑なフィードバック循環を理解する上で、この研究は貴重な知見をもたらす」と述べている。
ブラックホールの成長サイクルにおいて、降着と放出、そして周辺物質との相互作用を繰り返す過程で生じる衝撃波が、銀河全体を通じた星形成の「起爆剤」となっている可能性がある。早期宇宙の銀河での同様の活動を理解する上でも、近傍の活動銀河核の詳細な研究は不可欠だ。
出典: Universe Today
