マサチューセッツ大学アマースト校 (UMA) の学部生は、星と星の成長に関する研究を行いました。
銀河はどのように成長しますか？
天文学者は銀河の進化を知っていますこの現象は、それぞれの中心での超大質量ブラックホールの成長と新しい星の形成という 2 つのプロセスによって引き起こされます。しかし、これらのプロセスがどのようにつながっているのかは謎のままであり、新しく打ち上げられたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が研究する問題の1つである。 2022 年 5 月にアマースト大学の天文学プログラムを卒業するメレディス ストーンの研究は、科学者がそれらがどのようにつながっているかをより深く理解するのに役立ちます。
「銀河が成長することはわかっていますが、生涯を通して衝突し、変化するのです」と、UMAの天文学教授であり、最近アストロフィジカル・ジャーナルに発表された新しい論文の主著者であるアレクサンドラ・ポープの指導の下で研究を完了したストーン教授は言う。 「そして、ブラックホールの成長と星の形成が決定的な役割を果たしていることがわかっています。これら 2 つの要因が関連しており、相互に影響を与えることはよく知られています。しかしこれまで、その方法を正確に理解することは困難でした。」
何が問題ですか？
勉強が苦手な理由の一つにブラックホールと星の間の相互作用は、天文学者がこれらの相互作用を実際に観察するのが難しいということです。問題は、すべての重要なプロセスが巨大な宇宙塵の雲の後ろに隠れていることです。したがって、星が活発に形成されている銀河では、可視光の 90% 以上が星によって吸収される可能性があります。
ギャラクシーNGC1614。写真：NASA
ただし、次のような回避策があります。塵が可視光を吸収すると発熱します。人間の肉眼では熱を見ることができませんが、赤外線望遠鏡では熱を見ることができます。新しい研究の一環として、科学者らは大天文台全天LIRG調査（GOALS）キャンペーン中に収集したスピッツァー宇宙望遠鏡を使用した。目標は、地球に比較的近い最も明るい銀河のいくつかの中赤外線波長を研究することです。特に、天文学者は、ブラックホールや形成途中の星の指紋である特別な証拠となる兆候を探してきました。
解決策があります
問題は、これらのトレースが非常に弱いことです。そしてそれらは赤外線スペクトルの一般的なノイズとほとんど区別がつかない。新しい研究の一環として、メレディスストーンは、これらの指標の測定値をより正確に調整しました。
天文学者がより明確なデータを受け取ったら観察により、彼らは、ブラックホールの成長と星の形成が実際に同じ銀河内で同時に起こり、それらが互いに影響を与えているようであることを発見しました。
科学者はその比率さえ計算しました。これら 2 つの現象がどのように関連しているかを説明します。したがって、天文学者は、星の形成に「関与する」明るい輝線 [Ne ii] および [Ne iii] と、活動核銀河からの弱い輝線 [Ne v] および [O iv] を発見しました。 (AGN) スペクトル全体にわたって。 Ne ii の光度は AGN 画分のすべての細胞でまったく一定であるのに対し、[O]iv と [Nev] の光度は 1 桁以上増加することが判明しました。
研究者はまた、星の形成を補正しない光度[Oiv]は、星のフレアが優勢な高光度赤外線銀河（LIRG、高光度赤外線銀河）で最大30倍のブラックホール付着率（BHAR、ブラックホール付着率）の過大評価につながる可能性があります。星形成に対するBHAR率の比率は、LIRG銀河の中赤外線範囲のAGNの比率に応じて、3桁以上増加します。
これはなぜ重要なのでしょうか。
これは刺激的な科学だけではありません業績。新しい研究の結果は、中赤外光への前例のないアクセスを備えたJWSTを使用して、銀河形成をより綿密に研究するのに役立ちます。結局のところ、科学者たちはブラックホールと星が1つの銀河でどのようにつながっているかを計算しましたが、なぜこれが起こるのかは謎のままです。
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