天文学:相対論的速度でクエーサーから撃ち出される構造化され電離したウインド
Nature 641, 8065 doi: 10.1038/s41586-025-08968-2
ほとんどの銀河の中心に超大質量ブラックホール(SMBH)が存在するという証拠が示されている。それらの質量は銀河バルジの質量と相関しており、これはおそらく強力なウインドを通じて、母銀河と共進化していることを示唆している。X線観測では、SMBHの周辺にある降着円盤から準相対論的速度で噴出する、強く電離したウインドが検出されている。しかし、現在のX線観測装置のスペクトル分光性能では、ウインドの物理的構造や位置は依然としてほとんど分かっておらず、その運動エネルギーの正確な推定が妨げられている。本論文で我々は、明るいクエーサーPDS 456のX線分光撮像衛星(XRISM)による最初の観測結果について報告する。XRISMに搭載された精密分光装置Resolveによって、光速の20~30%で外側に噴出する5個の別々の速度成分の発見が可能になった。この結果は、ウインドの構造が、おそらく最大で100万個のクランプで構成された、極めて非一様なものであることを実証している。質量放出率は1年当たり太陽質量の60~300倍と推定され、ウインドの運動エネルギーはエディントン光度限界を超えている。銀河スケールのアウトフローと比較すると、この運動エネルギーは3桁以上大きく、一方で運動量フラックスは10倍大きい。これらの推定結果は、エネルギー駆動型と運動量駆動型のいずれのアウトフローのモデルも支持しない。これは、このようなウインドの活動がクエーサー期間の10%未満に生じていることと、クランプ状のウインドと星間物質に起因してエネルギー/運動量が銀河スケールのアウトフローへ効率的に伝達されていないことの、両方またはいずれかを示唆している。

