ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の観測により、ビッグバンから5億7千万年後に誕生したと推定される超巨大ブラックが検出された。
ScienceAlertによると、このブラックホールは、これまでに検出された中で最も古い超巨大ブラックホールとのことだ。
この銀河は、以前はEGSY8p7と呼ばれていた銀河（その後CEERS_1019と改名）の中にある。この銀河は、科学者が発見したこの種の銀河の中で最も古いものでもある。
この研究を主導したRebecca Larson氏はScienceAlertに、「私たちは、最も遠い活動銀河核（AGN）と、これまで発見した中で最も遠く、最も早いブラックホールを発見しました」と語った。
2015年にハッブルのデータで初めて確認されたこの銀河は、その後の観測で確認されたが、その内容や性質についての詳細は不明なままだった。
そこで、JWSTの出番となった。CEERS_1019をたった1時間観測しただけで、JWSTは豊富なデータを持って帰ってきたのだ。
「その瞬間、私は、JWSTで見ることができるすべてのものを見て、私たちは、この銀河のスペクトルのこの全体の部分、および宇宙の初期の任意の銀河を見たことがないようなものでした。情報量の多さに圧倒されました」と、Larson氏はScienceAlertに語った。
しかし、その時、科学者は驚くべき発見に出くわした。銀河の中に、AGNの光と星形成の光がはっきりと分かれていたのだ。同じ場所に両方があるのは、今まで誰も見たことない光景だ。
「私もみんなと同じように驚きました。私たちは何週間も前から、どちらか一方にするべきだという議論をしていたのです。そして、その両方であることが判明したのです。ブラックホールは、私たちが見ている輝線に何らかの影響を及ぼしていますが、私たちが画像で見ている光のほとんどは、銀河の星形成部分によって支配されているのです」と、Larson氏は語る。
現在、CEERS_1019は最も古い銀河として知られているが、このような天体は早晩もっと多く発見されるに違いないとLarson氏は述べている。この天体を分析することで、私たちの銀河系がどのように誕生したかを知る重要な情報が得られるでしょう。
「私の記録が長く続くとは思いません。そして、私は、それがそうでないことを望みます。なぜなら、それは、よりエキサイティングなことで、私達は、これらの質問に答え始めているのだと思うからです」
論文
参考文献
研究の要旨
ハッブルのLyαブレークとケックのLyα赤方偏移によって発見された銀河、CEERS_1019において、z=8.679の超巨大ブラックホールを発見したことを報告します。Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) サーベイの一環として、JWST/NIRSpec分光、MIRIとNIRCamイメージング、NIRCam/WFSSスリットレス分光で、この天体を観測しました。NIRSpecのスペクトルは多くの輝線を発見し、強い[O III]輝線は地上からのLyα赤方偏移を確認するものである。Hβ輝線には、幅の広い（FWHM〜1200km/s）成分が検出され、これは活動銀河核（AGN）の広線域に由来すると結論づけられたが、禁制線に広線成分がないことから、アウトフロー起源は否定された。この仮説は、高電離線の存在や、滑らかな表面輝度プロファイルの中に埋め込まれた空間的な点源成分によって支持される。ブラックホールの質量はlog(MBH/M⊙)=6.95±0.37で、エディントン限界の1.2 (±0.5) 倍で加速していると推定されます。NIRCamとMIRIによる1-8μmの分光エネルギー分布（SED）は、星光に支配された連続体を示し、ホスト銀河が質量（log M/M⊙~9.5 ）と高い星形成（SFR~30 M⊙ yr-1）であると拘束している。この銀河のガスは、金属に乏しく（Z/Z⊙~0.1）、密度が高く（ne~103 cm-3）、電離度が高い（log U~-2.1 ）ことが、JWSTで観測された高赤方偏移の銀河集団と一致していることが強い発光線の比率で示されています。私たちは、この現在最も高い赤方偏移のAGNの発見をもとに、ブラックホールシーディングモデルに制約を与え、この天体が観測された時期までに形成されるには、恒星の種からの超エディントン降着か大質量ブラックホールの種からのエディントン降着のどちらかの組み合わせが必要であることを明らかにしました。
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