天文学：赤方偏移5.8～6.6での強力なアウトフローによるブラックホール成長の抑制
Nature 605, 7909 doi: 10.1038/s41586-022-04608-1
質量が太陽の10億倍のブラックホールへの降着によって駆動される明るいクエーサーは、宇宙が5億～10億歳であった再電離の時代にすでに存在していた。こうしたブラックホールがそのような短期間にどのように形成されたかは、特にそれらが、局所宇宙におけるブラックホールの質量と銀河の力学的質量の間の相関の上にあることから、議論の対象となっている。何がブラックホールの成長を遅らせ、局所宇宙で観測されるような共成長に導いたのか、また、その過程がいつ始まったのかは、ブラックホールフィードバックが駆動要因である可能性が高いものの、これまで分かっていなかった。今回我々は、赤方偏移5.8 ≲ z ≲ 6.6に位置するクエーサーのサンプルの、可視光と近赤外線の観測結果について報告する。クエーサーのスペクトルの約半数は、青方偏移した広い吸収線の谷を示し、これが、光速の17％に達する極端なアウトフロー速度を持つ、ブラックホールに駆動されるウインドをたどることが明らかになった。z ≳ 5.8に位置する、そうしたアウトフローのウインドを伴うクエーサーの割合は、z ≈ 2～4に位置するクエーサーの約2.4倍であった。我々は、z ≳ 5.8に位置するアウトフローが星間物質に大量のエネルギーを注入し、中心核へのガスの降着を抑制することによって、ブラックホールの成長を遅らせていると推測する。このアウトフローの段階は次いで、大きなブラックホールフィードバックの始まりとなる可能性がある。z ≳ 5.8に位置するアウトフローを示すクエーサーの光学色が赤いことは実際に、こうした系が塵に富み、掩蔽された降着の初期の抑制段階にあるのが捉えられている可能性があることを示唆している。
