巨大ブラックホールが近傍銀河の星形成を抑制する仕組みを解明(Cosmic predators: How supermassive black holes slow star growth in nearby galaxies)

2026-02-16 アリゾナ大学

米国のアリゾナ大学の研究チームは、超大質量ブラックホールが周囲の銀河の星形成を抑制する仕組みを解明した。観測データ解析の結果、ブラックホールから放出される高エネルギーの放射やガス流が銀河間空間を加熱し、冷たいガスの供給を妨げることで恒星誕生が減速することが示された。この影響は母銀河にとどまらず、近隣銀河にも及ぶ可能性があり、銀河進化の理解に重要な示唆を与える。超大質量ブラックホールは単なる中心天体ではなく、広域環境を制御する「宇宙の捕食者」として機能していることが明らかになった。

<関連情報>

クエーサーの放射フィードバックは、 z = 6.3における銀河間スケールでの銀河の成長を抑制する可能性がある Quasar Radiative Feedback May Suppress Galaxy Growth on Intergalactic Scales at z = 6.3

Yongda Zhu, Eiichi Egami, Xiaohui Fan, Fengwu Sun, George D. Becker, Christopher Cain, Huanqing Chen, Anna-Christina Eilers, Yoshinobu Fudamoto, Jakob M. Helton
The Astronomical Journal Letters  Published: 2025 December 3
DOI:10.3847/2041-8213/ae1f8e

巨大ブラックホールが近傍銀河の星形成を抑制する仕組みを解明(Cosmic predators: How supermassive black holes slow star growth in nearby galaxies)

Abstract

We present observational evidence that intense ionizing radiation from a luminous quasar suppresses nebular emission in nearby galaxies on intergalactic scales at z = 6.3. Using JWST/NIRCam grism spectroscopy from the Slitless Areal Pure-Parallel High-Redshift Emission survey and Emission-line galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionization programs, we identify a moderate but statistically significant decline in [O iii] λ5008 luminosity relative to the UV continuum (L5008/L1500) among galaxies within ∼7 comoving Mpc (cMpc) of the quasar J0100+2802, the most UV-luminous quasar known at this epoch (M1450 = −29.26). While L1500 remains roughly constant with transverse distance, L5008 increases significantly, suggesting suppression of very recent star formation toward the quasar. The effect persists after controlling for completeness, local density, and UV luminosity, and correlates with the projected photoionization-rate profile Γqso. A weaker but directionally consistent suppression in L5008/L1500 is also observed along the line of sight. The transverse suppression radius (∼7 cMpc) implies a recent radiative episode with a cumulative duration ∼3.1 Myr, shorter than required for thermal photoheating to dominate and thus more naturally explained by rapid H2 photodissociation and related radiative processes. Environmental effects alone appear insufficient to explain the signal. Our results provide direct, geometry-based constraints on large-scale quasar radiative feedback and recent quasar lifetimes.

1701物理及び化学
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