超大質量ブラックホール

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May 25, 2022

超大質量ブラックホール(SMBHまたは時にはSBH)は最大のタイプのブラックホールであり、その質量は太陽の質量(M☉)の数百万から数十億倍のオーダーです。ブラックホールは、重力崩壊を受けた天体の一種であり、光さえも逃げることができない回転楕円体の空間領域を残します。観測の証拠は、ほとんどすべての大きな銀河がその中心に超大質量ブラックホールを持っていることを示しています。たとえば、天の川の銀河中心には、電波源で座A*に対応する超大質量ブラックホールがあります。超大質量ブラックホールへの星間ガスの降着は、アクティブな銀河核とクエーサーに電力を供給するプロセスです.2つの超大質量ブラックホールがイベントホライズンテレスコープによって直接画像化されています:巨大な楕円銀河メシエ87のブラックホールとミルキーウェイの中心。 説明 超大質量ブラックホールは、古典的に、質量が10万から100万M☉を超えるブラックホールとして定義されています。一部の天文学者は、少なくとも100億M☉のブラックホールを超大規模ブラックホールとしてラベル付けし始めています。これらのほとんど(TON 618など)は、非常にエネルギッシュなクエーサーに関連しています。さらに大きなものは、1000億M☉を超える質量を持つ途方もなく大きなブラックホール(SLAB)と呼ばれています。彼らは現在、途方もなく大きなブラックホールが本物であるという証拠はないと述べたが、彼らはほぼそのサイズの超大質量ブラックホールが存在することを指摘した。いくつかの研究は、ブラックホールが発光アクレタである間に到達できる最大質量は約500億M☉であることを示唆しています。超大質量ブラックホールは、それらを低質量分類と明確に区​​別する物理的特性を持っています。第一に、事象の地平線の近くの潮汐力は、超大質量ブラックホールに対して著しく弱いです。ブラックホールの事象の地平線での体にかかる潮汐力は、ブラックホールの質量の2乗に反比例します。1,000万M☉のブラックホールの事象の地平線にいる人は、頭と足の間でほぼ同じ潮汐力を経験します。地表にいる人。恒星の質量のブラックホールとは異なり、ブラックホールの奥深くまで大きな潮汐力は発生しません。さらに、事象の地平線内のSMBHの平均密度(ブラックホールの質量をシュワルツシルト半径内の空間の体積で割ったものとして定義される)が水の密度よりも低くなる可能性があることに注意するのはやや直感に反します。これは、シュワルツシルト半径がその質量に正比例するためです。球形の物体(回転しないブラックホールのイベントホライズンなど)の体積は半径の3乗に正比例するため、ブラックホールの密度は質量の2乗に反比例し、したがってより高くなります。質量ブラックホールの平均密度は低くなります.10億M☉の(非回転)超質量ブラックホールのイベントホライズンのシュヴァルツシルト半径は、惑星ウラヌスの軌道の準主軸である19に匹敵します。 AU。 研究の歴史 超大質量ブラックホールがどのように発見されたかの話は、1963年にマーテンシュミットが電波源3C 273を調査したところから始まりました。当初、これは星と考えられていましたが、スペクトルは不可解でした。物体が地球から遠ざかっていることを示す、赤にシフトされた水素輝線であると判断されました。ハッブルの法則は、物体が数十億光年離れた場所にあることを示しており、したがって、数百の銀河に相当するエネルギーを放出しているに違いありません。準恒星オブジェクトまたはクエーサーと呼ばれる光源の光の変化率は、放出領域の直径が1パーセク以下であることを示唆しています。そのような4つの情報源は1964年までに特定されました。1963年に、フレッドホイルとW. A.ファウラーは、コンプの説明として水素燃焼超大質量星(SMS)の存在を提案しました。