遠くの小さな赤い点の銀河はベビーブラックホールを含んでいる可能性

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した天文学者たちが、謎の「小さな赤い点」—当初不可能なほど明るく見えた遠方の銀河—を再評価した。新たな分析では、これらの銀河は巨大なものや過剰な星ではなく、控えめな「ベビー」ブラックホールを宿している可能性が示唆されている。この発見は、初期宇宙の銀河形成モデルにおける緊張を解消する。

2021年に打ち上げられたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)は、初期宇宙で非常に赤く明るい数百の銀河を明らかにし、「little red dots」(LRDs)とあだ名された。これらの観測は当初科学者たちを困惑させた。なぜなら、これらの銀河の光出力は、それらのサイズに対して予想外に巨大なブラックホールか、星の前例のない密度を意味し、宇宙進化の理論に挑戦したからだ。初期の解釈では、赤い色は光を遮る塵によるものとされ、地元の銀河と同様だった。しかし、プリンストン大学のジェニー・グリーンとそのチームは、そうした塵の放出の証拠を見つけられなかった。「塵による赤さなら塵の放出を検出できるはずだと確信していたが、全く見つからなかった」とグリーンは語った。「それが大きな手がかりで、塵だらけだという仮定が間違っていた、赤い理由はそれではないということだ」。新たな研究で、研究者たちはX線や赤外線を含む複数の波長で2つのLRDの総光を測定した。彼らは、以前の推定よりはるかに少ない光を放出していることを発見した—可視光を除くほとんどの周波数で少なくとも10倍暗い。この調整は内部に小さなブラックホールが存在することを示唆する。「実際に思ったほど光がないなら、ブラックホールの質量ははるかに控えめだろう」とグリーンは説明した。「それほど過剰質量でなく、初期にブラックホールに過剰質量を置かなくてよく、多くの困惑を解消する」。マサチューセッツ工科大学のロハン・ナイドゥはこれらを「ベビーブラックホール」と呼び、ガスに囲まれた「ブラックホール星」の可能性があり、可視光がエネルギ出力の大部分を占めると述べた。「今わかった小さな赤い点は、本当はこれらの膨張したブラックホール星として考えるべきだ」とナイドゥ。「見えるものがすべてだ」。しかし、ケンブリッジ大学のロベルト・マイオリーノは、放出光は成長率を示すが総質量ではないと警告し、不確実性を残した。グリーンは少ない光子が質量スケールの下方修正を意味すると反論した。研究はAstrophysical Journalに掲載(DOI: 10.3847/1538-4357/ae1836)。

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