銀河中心といて座A*

天の川銀河の力学的中心には、約400万太陽質量を持つ超大質量ブラックホールとして特定されているコンパクトな電波源、いて座A*が存在します。

Definition

銀河中心は天の川銀河の回転および重力中心であり、核星団とコンパクトな電波源であるいて座A*を擁しています。いて座A*は、近傍の星の軌道と直接画像化によって、約400万太陽質量の超大質量ブラックホールとして特定されています。

Scope

このトピックでは、銀河中心の密な核星団と星間環境、中心質量を明らかにする恒星の軌道、いて座A*の超大質量ブラックホールとしての同定、その低輝度降着とフレア、そして事象の地平線スケールでのその影の画像化について扱います。

Core questions

• いて座A*が超大質量ブラックホールであることを確立する証拠は何ですか？
• 中心質量を測定するために、中心近くの星の軌道はどのように利用されますか？
• いて座A*は、活動銀河核と比較してなぜこれほど暗いのですか？
• 事象の地平線スケールの画像化は、ブラックホールについて何を明らかにしましたか？

Key theories

ブラックホールスケールとしての恒星軌道

数十年にわたる、見えない中心点質量を周回するケプラー軌道上の個々の星の追跡により、約400万太陽質量が非常に小さな領域に閉じ込められていることが示され、超大質量ブラックホールの存在が不可欠となります。

いて座A*近傍における一般相対性理論の検証

S2星の軌道は、重力赤方偏移と相対論的歳差運動を示し、中心ブラックホール周辺の強重力場における一般相対性理論を裏付けています。

ブラックホールの影

超長基線電波干渉計は、いて座A*の中心の明るさの落ち込みの周りに放射のリングを分解し、これは推測される質量のブラックホールについて予測される影と一致しています。

Clinical relevance

いて座A*は、最も近い超大質量ブラックホールであり、強重力場とブラックホール降着を検証するための最良の実験室です。その静穏性は、銀河核が活動期と休眠期をどのように交互に繰り返すかについても示唆を与えます。

History

電波源いて座A*は1974年に発見されました。1990年代から2000年代にかけて、独立したチームによって行われた恒星軌道の赤外線観測により、その質量が確立され、この業績はノーベル賞で評価されました。S2星の軌道における相対論的効果は2018年に検出され、イベント・ホライズン・テレスコープは2022年にその影を画像化しました。

Key figures

• Reinhard Genzel
• Andrea Ghez
• Donald Lynden-Bell

Seminal works

• ghez2008
• genzel2010
• eht2022

Frequently asked questions

銀河中心のブラックホールはどのくらいの大きさですか？

いて座A*は太陽の約400万倍の質量を持ち、その重力半径は水星の軌道に匹敵するほどコンパクトであり、それを測定するために使用される恒星の軌道よりもはるかに小さいです。

なぜ私たちの中心ブラックホールはクエーサーのように輝かないのですか？

いて座A*は現在、ごくわずかなガスしか降着していないため、微弱にしか放射していません。クエーサーや他の活動銀河核は、はるかに大量の物質の流入が降着円盤を加熱し、莫大な光度を放つために輝いています。