活動銀河核フィードバックと銀河の共進化

超大質量ブラックホールとそれらを宿す銀河との間の密接な相関、および活動銀河核によって放出されるエネルギーは、ブラックホールの成長と銀河の進化との間の深いつながりを示唆している。

Definition

活動銀河核フィードバックとは、降着する超大質量ブラックホールが、放射、風、ジェットを介して宿主銀河に及ぼす影響を指す。一方、共進化とは、ブラックホールの成長と周囲の銀河の形成との間に観察される相関関係および推定される相互調節を指す。

Scope

このトピックでは、ブラックホール質量と宿主銀河の特性との間のスケーリング関係、活動銀河核が風を駆動し周囲のガスを加熱することによるエネルギーフィードバック、放射フィードバックと機械的フィードバックモードの区別、および大質量銀河における星形成を抑制するフィードバックの役割について扱う。

Core questions

• ブラックホール質量と宿主銀河の特性を結びつけるスケーリング関係は何か？
• 活動銀河核はどのようにして宿主銀河にエネルギーを供給するのか？
• 放射フィードバックと機械的フィードバックの違いは何か？
• フィードバックは大質量銀河における星形成を抑制するのか？

Key theories

ブラックホールと宿主銀河のスケーリング関係

中心ブラックホールの質量は、宿主銀河のバルジの速度分散および質量と密接に相関しており、それらの成長が物理的に関連していることを示唆している。

M-シグマ関係

ブラックホール質量とバルジの恒星速度分散との間の強い相関は、共進化の主要な証拠の一つであり、フィードバックモデルの標的となっている。

放射フィードバックと機械的フィードバック

活動銀河核は、高輝度相における放射駆動風と、銀河団ガスを加熱するジェットの両方を通じて宿主銀河に影響を及ぼし、これら2つのモードは異なるレジームで機能する。

Clinical relevance

活動銀河核フィードバックは、銀河形成モデルにおいて、最も大質量な銀河の成長を停止させ、それらが古く赤色である理由を説明するために援用される。ブラックホールと宿主銀河の相関関係は、超大質量ブラックホールを銀河進化の物語の中心的な存在としている。

History

1990年代後半の調査により、大質量銀河は一般的に、その質量が宿主銀河の特性と相関する中心ブラックホールを宿していることが確立され、2000年のM-シグマ関係の発見はこの関連性をより明確にした。その後、活動銀河核によって駆動される風や銀河団ガスの加熱の観測により、フィードバックが銀河進化の重要な要素であることが確立された。

Key figures

• John Kormendy
• Andrew Fabian
• Laura Ferrarese
• David Merritt

Seminal works

• magorrian1998
• ferrarese2000
• fabian2012

Frequently asked questions

M-シグマ関係とは何か？

これは、銀河の中心ブラックホールの質量と、そのバルジ内の星の速度分散との間に観察される相関関係である。この関係の密接さは、ブラックホールと銀河が互いの成長に影響を与え合ったことを示唆している。

ごく小さなブラックホールがどのようにして銀河全体に影響を与えるのか？

ブラックホールは銀河と比較して極めて小さいが、ガスを降着する際に放出されるエネルギーは膨大である。そのエネルギーのごく一部であっても、風、放射、またはジェットを介して周囲のガスに結合することで、ガスを加熱または放出し、星形成を調節することができる。