天文学：赤方偏移7.5に位置するかなり中性化した宇宙における質量が太陽の8億倍のブラックホール

クエーサーは、既知の最も明るい非トランジェント天体であるため、クエーサーによって宇宙の最初期の時代の研究が可能になる。しかし、広範な取り組みにもかかわらず、赤方偏移z > 7の位置にある既知のクエーサーは、5年以上にわたってz = 7.09のULAS J1120 + 0641のみであった。本論文では、赤方偏移z = 7.54の位置にあるクエーサーULAS J134208.10 + 092838.61（以下、J1342 + 0928）の観測結果について報告する。このクエーサーの全放射光度は、太陽の4 × 10¹³倍で、ブラックホール質量は、太陽の8 × 10⁸倍であった。超大質量ブラックホールは、宇宙の年齢が現在のほんの5％であるわずか6億9000万歳だった頃に存在したことから、初期質量が太陽の約10⁴倍以上のブラックホールや一時的な超エディントン降着が可能であるとする、ブラックホールの初期成長モデルが裏付けられる。我々は、ライマンα輝線の赤方におけるクエーサーのスペクトルの吸収（ガン–ピーターソン減衰翼）を示す強い証拠を見いだしており、これは、J1342 + 0928を取り巻く銀河間物質の水素のかなりの量（10％以上）が中性であるとすれば予想どおりの結果であると思われる。正確な割合はモデルに依存するが、我々は、中性水素がこのようにかなりの割合を占めると推測する。最も控えめな解析であっても、この割合が68％（95％）の確率で0.33（0.11）以上であることが見いだされており、これは、我々が調べている年代が、十分に宇宙の再電離の時代の範囲内であることを示している。

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