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宇宙:赤方偏移 z = 0.658の位置にある重力レンズ効果を示すクエーサーにおける強い重力領域からの反射

Nature 507, 7491 doi: 10.1038/nature13031

宇宙時間を通した親銀河と超大質量ブラックホールの共進化は、その自転にエンコードされている。z > 2では、超大質量ブラックホールのほとんどは合体で駆動される降着によって成長し、これによって速い自転が生じると考えられる。しかし、自転進化に明らかな違いが予測されているにもかかわらず、z ≈ 1以下で、これらのブラックホールがコヒーレントな降着によって成長を続けるのか、あるいはカオス的に成長を続けるかについては明らかになっていない。ブラックホールの回転を計測する確立された方法は、内側の降着円盤からの相対論的な反射特性の研究によるものである。中程度の赤方偏移を示すクエーサーでは、それらが地球からさらに遠方にあるために、これまで相対論的な反射特性の有意な検出は存在していない。本論文では、z = 0.658の位置にある重力レンズ効果を受けたクエーサーの深領域観測と、X線のアーカイブデータの解析について報告する。放射はブラックホールの重力半径の3倍以内から生じており、このことから、3σの信頼水準でa = 0.87 +0.08−0.15、5σの信頼水準でa > 0.66の自転パラメーター(ブラックホールの回転がどれだけ速いかの尺度)が示唆される。ここで見いだされた速い自転は、このブラックホールについてはコヒーレントな降着による成長であることを示し、0.5 < z < 1のブラックホールの成長はカオス的な降着現象ではなく、主にコヒーレントな降着によって起こることを示唆する。

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