阿弖流為?世、宇宙の真理を解き明かす [158879285]

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巨大ブラックホールの種になる星たち―大規模シミュレーションが描く新しい形成メカニズム―
2020年6月 2日｜研究成果

https://www.nao.ac.jp/contents/news/science/2020/20200602-cfca-fig-full.png
巨大ブラックホールの種を生み出すガス雲のシミュレーション。中心付近の黒い点は巨大星を表し、やがてブラックホールに進化すると考えられる。
白い点は小さな星を表し、ガス雲の激しい分裂により形成された。小さな星の多くは中心の巨大星と衝突・合体することから、巨大星は効率よく成長できる。
（クレジット：Sunmyon Chon）オリジナルサイズ（2.6MB）

巨大ブラックホールの起源に迫る新たな説が、スーパーコンピュータを用いた研究から導かれました。
重元素を含むガスから生まれた小さな星が衝突・合体して、巨大ブラックホールの種を作り出す様子が明らかになったのです。
従来の理論では説明できなかった多数の巨大ブラックホールの起源に迫る結果です。

巨大ブラックホールはほとんどの銀河の中心に存在していますが、その起源は大きな謎のままです。
従来は、水素とヘリウムのみを材料とするガス雲が一気に収縮して、ブラックホールを作るとされていました。
しかし、この理論では、一部の宇宙初期に形成された巨大ブラックホールの起源しか説明できず、現在観測されているより多くの巨大ブラックホールの数を説明することが難しいのです。

宇宙の始まりからしばらくたつと、炭素や酸素といった星の中で作られた重元素が、超新星爆発などによって星間空間にまき散らされます。
重元素を含むガス雲は、重元素によって冷却され分裂して小さな星になり、巨大ブラックホールの種となる巨大星にはならないと考えられてきました。
この説を確かめるためには大規模なシミュレーションが必要ですが、これまでは計算機の性能が不足していて、明らかにできませんでした。

この困難な課題は、国立天文台のスーパーコンピュータ「アテルイ?」を用いることで克服されました。
東北大学の鄭昇明（チョン・スンミョン）研究員と大向一行（おおむかいかずゆき）教授は、アテルイ?を用いて、重元素を含むガス雲の長時間にわたる進化について3次元の高解像度でのシミュレーションを行いました。
従来の予想通り、中心付近には大きな星が作られ、その周囲ではガスが激しく分裂して小さな星が形成されます。
しかしその後は、小さな星が中心に向かうガスの流れと共に移動し、中心にある大きな星と衝突・合体する様子が導き出されたのです。
こうして、中心付近に作られた大きな星は効率的に成長し、太陽の1万倍ほどの質量を持つ巨大星になることが明らかになりました。
この巨大星がさらに成長しやがて巨大ブラックホールになると、研究者らは考えます。

https://www.nao.ac.jp/news/science/2020/20200602-cfca.html