トン 618

トン 618
[[ファイル: |1089px|alt= ]] スローン デジタル スカイ サーベイデータ リリース 9 (DR9)によって撮影された TON 618。クエーサーは、中央の明るい青白い点として表示されます。
観測データ（エポックJ2000.0）
星座	カネス・ベナティチ
赤経	12時間28分24.9秒[1]
偏角	+31° 28′ 38″ [1]
赤方偏移	2.219 [1]
距離	3.31  Gpc (10.8  Gly ) (光の移動距離) 5.59  Gpc (18.2  Gly ) (共動距離、現在の固有距離) [1]
タイプ	クエーサー[1]
見かけの等級 （V）	15.9 [1]
注目すべき機能	ライマンアルファ塊内の超高輝度クエーサー
その他の指定
FBQS J122824.9+312837、B2 1225+31、QSO 1228+3128、7C 1225+3145、CSO 140、2E 2728、ガイアDR1 4015522739308729728 [1]
参照:クエーサー、クエーサー一覧

TON 618 （トナンツィントラ 618の略）は、超高輝度、ブロード吸収線、電波強度の高いクエーサー、ライマンアルファ塊^{[2]であり、}りょうけん座と かみのけ座の境界近くに位置し、地球からの推定共動距離は約 182 億光年です。^{[a]このブラックホールは、407 億}M _☉という、これまでに発見されたブラックホールの中でも最大級の質量を誇ります。^[3]

クエーサーは1963年まで認識されていなかったため、 ^{[4] 1957年に}天の川銀河面から離れた位置にある淡い青い星（主に白色矮星）の調査で初めて注目されたとき、この天体の性質は不明でした。メキシコのトナンツィントラ天文台の0.7mシュミット望遠鏡で撮影された写真乾板では、この天体は「明らかに紫色」に見え、メキシコの天文学者ブラウリオ・イリアルテとエンリケ・チャビラによってトナンツィントラカタログの618番として記載されました。^[5]

1970年、イタリアのボローニャで行われた電波調査で、 TON 618からの電波放射が発見され、クエーサーであることが示されました。 ^[6]その後、マリー・ヘレン・ウルリッヒはマクドナルド天文台でTON 618の光学スペクトルを取得し、クエーサーに典型的な輝線を示しました。輝線の高い赤方偏移から、ウルリッヒはTON 618が非常に遠くにあり、したがって知られている最も明るいクエーサーの1つであると推測しました。^[7]

クエーサーであるTON 618は、銀河の中心にある活動銀河核であると考えられており、そのエンジンは、降着円盤内の非常に高温のガスと物質を餌とする超大質量ブラックホールです。観測された赤方偏移2.219を考えると、TON 618の光の移動時間は約108億年と推定されます。中心のクエーサーの明るさのため、周囲の銀河はクエーサーに負けてしまい、地球からは見えません。絶対等級は-30.7で、明るさは4 × 10 ⁴⁰ ワット、つまり太陽の140兆倍の明るさで、既知の宇宙で最も明るい天体の一つとなっている。^[1]

他のクエーサーと同様に、TON 618 は、広域領域にある降着円盤よりはるかに外側の低温ガスからの輝線を含むスペクトルを持っています。広域領域の大きさは、それを照らしているクエーサーの放射の明るさから計算できます。^[8]シェマーと共著者は、N _{V 輝線}と C _{IV輝線の両方を使用して、TON 618 を含む少なくとも 29 個のクエーサーの}H _βスペクトル線の幅を計算し、それらの降着率、ひいては中心ブラックホールの質量を直接測定しました。^[9]

TON 618のスペクトルの輝線は異常に広いことがわかっており、^[7]ガスが非常に高速で移動していることを示している。TON 618の半値全幅は29個のクエーサーの中で最大であり、H _βスペクトル線を直接測定すると、落下する物質の速度が10,500 km/sであることが示唆されており、非常に強い重力の兆候である。^[9]このことから、TON 618の中心ブラックホールの質量は660億太陽質量と推定されている。^{[9]これは、このような物体で記録された最大の質量の1つと考えられており、}天の川銀河のすべての恒星の質量を合わせた640億太陽質量よりも大きく、^{[10]天の川銀河の中心ブラックホールであるいて}座A*の15,300倍の質量である。 TON 618は、その高い質量から、超大質量ブラックホールという新しい分類に該当する可能性がある。^{[11] [12]}この質量のブラックホールのシュワルツシルト半径は1,300 AU（直径約3,900億km、0.04光年）で、これは海王星から太陽までの距離の40倍以上であり、その事象の地平線は30以上の太陽系が収まるほどの大きさである。

_{2019年にGeらが行った、 Hβ}の代替スペクトル線であるCIV輝線を利用した最近の測定では、シェマーの以前の論文で再現されたのと同じデータを使用して、周囲のガスの相対速度が2,761±423km/sとより低いことが分かりました。これは、中心のブラックホールの質量が407億太陽質量と、以前の推定値よりも低いことを示しています。^[3]

TON 618 がライマンアルファ放射体であることは、少なくとも 1980 年代から十分に文書化されている。^[13]ライマンアルファ放射体は、中性水素が放射する紫外線波長であるライマンアルファ線を顕著に放射することを特徴とする。しかし、ライマンアルファ線は地球の大気中の空気によって強く吸収されるため、このような天体の研究は非常に困難であり、ライマンアルファ放射体の研究は高赤方偏移の天体に限定されている。TON 618 は、高赤方偏移に加えてライマンアルファ放射の明るい放射により、ライマンアルファ森林の研究において最も重要な天体の 1 つとなっている。^[14]

2021年にアタカマ大型ミリ波干渉計（ALMA）によって行われた観測により、TON 618のライマンアルファ放射の明らかな発生源が明らかになりました。それは、クエーサーとそのホスト銀河を取り囲む巨大なガス雲です。^{[2]これにより、TON 618は}ライマンアルファブロブ（LAB）となり、これまでに知られている中で最大の天体の一つと なります。

LABは、ライマンアルファ放射体としても分類されるガスまたは星雲の巨大な集合体です。これらの巨大な銀河サイズの雲は、存在すると知られている最大の星雲の一部であり、2000年代に確認されたLABの中には、直径が少なくとも数十万光年に達するものもあります。 [ ^15]

TON 618の場合、それを取り囲む巨大なライマンアルファ星雲の直径は少なくとも100キロパーセク（33万光年）あり、天の川銀河の2倍の大きさです。^[2]この星雲は2つの部分で構成されています。内側の分子流出と、その銀河系周囲の媒体にある広大な冷たい分子ガスで、それぞれの質量は500億M☉で、^[2]どちらも中心のクエーサーによって生成される電波ジェットと一直線になっています。TON 618からの強力な放射線は星雲内の水素を非常に励起し_、ライマンアルファ線で明るく輝きます。これは、内側の銀河によって駆動される他のLABの観測結果と一致しています。^[16]クエーサーとLABはどちらも現代の銀河の前身であるため、TON 618とその巨大なLABの観測により、巨大銀河の進化を促すプロセスについての洞察が得られ、^[2]特に、それらのイオン化と初期の発達が調査されました。

• NGC 6380 –トナンツィントラカタログの最初の項目である TON 1 としてリストされている球状星団。
• SX しし座小星– TON 45 としてリストされている変光星。
• U Geminorum – TON 842 としてリストされている星系。
• RZ しし座小星– TON 1107 としてリストされている激変星。

• TON 618を含むブラックホールの相対的な大きさを示すNASAのアニメーション