天文学：クエーサーにおける超大質量ブラックホールの降着円盤に隣接するエネルギー源としての高速のインフロー

クエーサーは、銀河の中心部（つまり中心核）に位置する非常に明るい天体であり、超大質量ブラックホールを取り巻く円盤へのガスの降着を通して形成されると考えられている。ブラックホール周囲の降着円盤に向かって内側にガスが流れていることを示す、銀河スケールと中心核の周囲スケールでの観測証拠があり、そうしたインフローは中心部の降着円盤を取り巻く塵に富んだトーラスのスケールで測定されている。さらに小さなスケールでも、ガスによる広い輝線の連続線の変化に対する応答の最近のモデル化の結果を説明するものとして、降着円盤近傍のインフローが提案されている。しかし、降着円盤に実際に到達するインフローの明確な観測結果はまだ得られていない。本論文では、クエーサーのサンプルで水素原子とヘリウム原子の赤方偏移した幅広い吸収線を検出したことを報告する。これらの吸収線は、ゼロから秒速約5000 kmの赤方偏移まで連続的に広がる広い範囲のドップラー速度を示す。我々はこれを、ブラックホール付近での自由落下速度に相当する速度でガスが内側に移動しているものと解釈し、これによって、最も高速で落下するガスがブラックホールの重力半径（重力定数と天体の質量の積を光速の2乗で除算したもの）の1万倍の範囲内に絞り込まれた。大規模な光電離モデル化研究から、インフローの特徴的な半径方向の距離は、重力半径のおよそ1000倍と示され、これはおそらく外側の降着円盤と重なっていると考えられる。

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