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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。今回はブラックホール、実は成長がめちゃめちゃゆっくりだった、そんなお話ししていきたいと思います。
僕たちは天の川銀河という銀河の中にいて、銀河の中心には超巨大なブラックホールがある。
銀河とブラックホールは一緒に成長してきたと、これまでの研究では思われてたんですが、実はそれは、
銀河が先行してブラックホールはなかなか成長しない、そんな過程を経ていた研究結果出てまいりましたので、こちら東京大学の研究を紹介させていただきます。
それではどうぞ。
2024年4月5日、始まりました、佐々木亮の宇宙話。
このチャンネルでは1日10分、宇宙時間をテーマに天文学で博士号を取得した専門家の亮が、毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。
本日でエピソードが1274話目を迎えております。 基本的には1話完結でお話ししてますので、気になるトピック、気になるタイトルからぜひ聞いていただけたら嬉しいです。
前回は僕が第三著者として関わっていた論文ですね。 こちらが
論文賞を受賞した。 その論文賞を受賞するって一体どういうことなのか、
その評価点みたいなところを整理して、研究というのはこうやって評価されてるんだっていうのが皆さんに伝わったら面白いかなというふうにやってるので、
ぜひ前回のエピソードも聞いていただけたら嬉しいです。 聞く前にぜひチャンネル登録もお忘れなくよろしくお願い致します。
ということで、じゃあ早速今日の本題に行きたいと思います。 今回はみんな大好きなブラックホール。
ブラックホールがどんどん成長していく、その過程が今まで思っていたものよりも ちょっと違うんじゃないかなっていう、そういう研究結果が出てまいりましたのでお話ししていきたいと思います。
ということで、今回はブラックホールに関するお話ですね。 今回のこのブラックホールに関するお話っていうのはマンスリーノーティスオブダ
ロイヤルアストロノミカルソサイティというところで、 ヨーロッパの論文誌に紹介、掲載されている論文になります。
今回どんなことかっていうと、 ブラックホールと銀河の関係性に関する研究です。
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僕たちは今、太陽系にいますね。 そして太陽系は一体どこにいるのかっていうと、天の川銀河の中にいます。
そして天の川銀河っていうのは、無数の星を抱えているだけじゃなくて、 銀河の中心に太陽の400万倍にもなるような重さのブラックホールを抱えている。
そんな天体なんですね。 世の中のいろんな銀河っていうのは、中心にブラックホールがある。
っていうところが想定されていて、 そのブラックホールっていうのも成長するし、銀河も成長していく。
この過程っていうのが結構、宇宙の歴史を紐解く上で非常に重要であろうというふうに考えられているわけですね。
だって、ブラックホール。 太陽の何十万倍何百万倍っていう重さのブラックホールが一体どうやってできるのかも重要だし、
僕たちのケースで言うと天の川銀河こうやってあるけど、 いろんな星たくさんあるよなぁみたいな。
しかも中心のブラックホールもあるんだよなぁみたいな。 じゃあこの銀河ってどうやって成長してきたんだろうなぁ。
ここがわかんないですよね。 これまでの研究である一つの法則っていうのが見つかってました。
これ何かっていうと、結構シンプルな関係性で、 銀河全体の質量とその中心のブラックホールの質量っていうのはほぼ性比例する。
っていうふうに言われてました。 性比例する。つまりブラックホールがでかくなれば銀河もでかくなる。
これはもう2013年頃に見つかってからは、結構これ一般的な関係性として考えられてきているわけですね。
まあなんかなんとなくイメージはつくじゃないですか。 僕たちのこの頭の中で考えている内容とも一致するっていうのは結構
研究上重要だったりするんですよ。 どういうことかっていうと、
中心にブラックホールがあって、その周りに銀河が広がっている。 そうなった時に
中心のブラックホールが大きければ、 周りに星をたくさん抱える銀河全体も大きくなるであろうと。
この関係性はまあなんとなくイメージはつくと思うんですよ。 そんな中でこれじゃあどうやって成長してきたのかっていうのが結構ポイントになります。
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宇宙っていうのはまあだいたい140億光年先まであって、それまでの歴史っていうのが積み重なって今の銀河とかの状況が出来上がっているわけですね。
そうすると初期の頃からその銀河とかブラックホールがどうやって成長してきたのかっていうのの 順番に見ていけば
これ 今の宇宙空間のブラックホールだったり銀河だったりっていうのを作り上げている成長の過程が見えてくるんじゃ
なかろうかというところで今回は だいたい122億年から130億年前っていうところにかけて
大昔の一般的な銀河の中心に存在する 超大質量ブラックホールの質量増加率っていうのを推定した研究ですね。
これは 昔のしかもなんか超でかいやつの成長だから数値計算の研究だと思いきや
これは観測の研究です。 チャンドラっていうアメリカの
アメリカが持っているX線天文衛星があります。 チャンドラ。
これはX線天文学においては、そもそもブラックホールの研究するのってX線天文学がめちゃめちゃ相性がいいんですよ。
ブラックホールの観測的な証拠っていうのを一つ一番最初に出したのはX線天文学だっていうふうに言われていて
つまり、X線を使うことでブラックホールの周りで輝いているものっていうのが見えるわけですよ。
その光の情報を得ることでブラックホールに対してより理解を深められる。
中心の星が一体どんなものなのかっていうのがわかるっていうのがなっていて、その中で
日本は今クリズムっていうのを運用していて、アメリカはチャンドラと呼ばれるX線天文衛星、これがめちゃめちゃ目がいい望遠鏡だと思ってください。
ヨーロッパがXMMニュートンと呼ばれる衛星を持っている。 これの方がもうちょっと光を綺麗に分けれるみたいなイメージだと思ってくれれば良くて、
そういう3カ国が世界を引っ張っていってるわけなんですけど、122億年から130億年ぐらい前の銀河を見るためにはやっぱり目のいい望遠鏡を使って、
うまくデータを処理してあげれば見れるんじゃなかろうかというところで、チャンドラと呼ばれる衛星を使ったのが今回の研究ですね。
それで、今まで考えられていた銀河の成長とブラックホールの成長、これが1対1というか、性比例するであろうと思われていたところに対して、
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今回大昔のブラックホールの成長過程っていうのを見積もってあげた結果ですね。 これ驚くべきことに、なんとブラックホールの成長の方が遅いことがわかったんですね。
銀河はどんどんどんどん成長して、どんどん新しい星を作っている。 そして成長しているにもかかわらず、ブラックホールの成長はもう休眠状態に近いと。
さっき1対1の関係で成長するって言ってたけど、ブラックホールの質量の増加率っていうのはその10分の1とかだったらしいんですね。
現観測の結果。 つまり、
なぜブラックホールがその当時は成長を弱めていたのか。 そして現代のブラックホールとか銀河の成長に関しては1対1になっているってことは、
ブラックホールはどっかのタイミングで必ず急成長を遂げないといけない。
急激に質量増加させる何かの段階を踏まなきゃいけないんじゃないか。 っていうふうに今回の研究で考えられるようになったと。
つまり今回のこの研究は、今までブラックホールと銀河がこうやって成長していくよね。 一緒に成長していくよねっていうふうに思っていたところが、
実は歴史的に見ると、銀河の方が先に成長して、そこから何かしらの関係でブラックホールが成長してこなきゃいけないという、かなりなんかこう
予想外な研究結果が出てきたっていうところで、これがどうやって今後修正されていくのかっていうところがブラックホール研究、銀河研究にとっては重要になってきそうっていうところを今回紹介されていました。
例えば最近、ジェームスウェップ宇宙望遠鏡とかが出てきてるわけですね。 こちらもブラックホールの観測っていうのが一定できるような銀河とかを見れるようになっていて、
そうすると、逆に今回見つかったブラックホールの質量とかっていうよりは、もうちょっと大きかったりする可能性も指摘されていて、
今まさに研究がどんどん深まっていって、例外も見つかりつつ、今まで一般的だと思われていた法則がガラッと変わるかもしれない状態になってきているというところで、
なんかブラックホールって何も知らないように思えたけど、実はブラックホールの研究っていうのはものすごく進んでいて、法則性が見つかったと思ったら、実はここから
ガラッと変わるかもしれないみたいな、結構過渡期にいる感じが今回見えてきているポイントだと思うので、みんなブラックホールの研究大好きだと思いますので、
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宇宙話ではこれの続報とか、何かブラックホールと銀河の関係性について、研究出てきたら色々紹介していこうかなと思っております。
ぜひですね、こちらチェックしてみてください。よろしくお願いいたします。 ということで、今回の本題は以上となります。
今回の研究はですね、東京大学の研究チームが行った研究結果であったというところで、このエピソード、場所を紐づけるとしたら、
東京にある、東京の本郷にある東京大学になりますね。 なぜこの場所を強調しているのかというと、
ポッドキャストが自分がいる位置で色んなエピソードが聞けるっていう、位置情報をベースにしたポッドキャストアプリ、ロードボイスっていうのがリリースされました。
しかもこれ、なんとホンダが作っていると、車のね。 すごいですよね。だからまぁ車での移動との相性、いいよねーとかっていうところからスタートしてるんだと思うんですけど、
この開発している方が宇宙話超聞いてくれてると。 そんな人がリリースしたアプリ、協力しないわけにはいかないじゃないですか。
嬉しくてしょうがなくて、なので宇宙話では今週、もう後は全部ですね。 ある場所に掛け合わせながら、ちょっと最新の研究とか、いろんなのをお話しさせていただく、そんな研究を紹介させていただいておりました。
今回が東京大学。で前回が三鷹ですね。 東京の三鷹、国立天文台。そしてその前が早稲田大学。
その前が高楽園水道橋にある中央大学。 そしてその前がJAXAの宇宙科学研究所挨拶ということで、相模原で登録させていただいておりますので、
こちら本源ぜひ皆さん探してみていただけたら嬉しいなと思っております。 ということで場所にちなんだエピソードをいろいろ作ってみましたが、明日はどんなお話ししていくかというと、
明日は今月の科学系ポッドキャストのトークテーマ、地球になります。
実は4月っていうのはアースデイと呼ばれる地球を考える日っていうのがあるんですね。 このアースデイにちなんで月間トークテーマ、地球として僕がホストで務めさせていただいておりますので、
こちらですね、ぜひ明日のエピソードも楽しみにしておいていただけたらと思います。 今回の話も面白いなと思ったらお手元のポッドキャストアプリでフォローボタンの近くにある星マーク
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それではまた明日お会いしましょう。バイバイ
