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太陽の3.3倍、観測史上最小のブラックホール発見か

2019年11月06日 12時29分更新

文● Neel V. Patel

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ESO/Gravity Consortium/L. Calçada

太陽の質量のわずか3.3倍のブラックホールが発見された可能性があるという研究結果がサイエンス誌に掲載された

このブラックホールは、地球から約1万光年離れた、天の川銀河の中心的存在である銀河円盤の外縁に位置している。もし確認されれば、観測史上最小のブラックホールとなり、探し方すら分からなかった新しい種類のブラックホールの先駆け的存在となる。 発見チームの一員であるオハイオ州立大学のクリストファー・コチャネク教授によれば、直径19キロメートルほどと見られるという。しかしながら、実際の質量を確認するには、さらに多くの観測が必要だ。

天文学者がブラックホールを探す時、実際に探しているのは、その存在を示す証拠となり得る兆候、つまり、ガスと塵でできた巨大な降着円盤がブラックホールの周りを渦巻きつつ、超高密度の中心部に吸い込まれている現象である。 他の星を周回する大きなブラックホールは、その星から大量のガスを剥ぎ取る傾向があり、高温になった降着円盤からはX線放射のような観測可能な証拠が得られる。

こうしたブラックホール連星系を見つけるためにコチャネク教授らのチームは、銀河系内の星々を赤外線サーベイした「アパッチポイント天文台銀河進化観測実験(APOGEE)」の中の10万個の星のカタログをスキャンした。そして、 近隣の他の天体の重力の影響でぐらついているように見える数百個の候補となる星を見つけた。 同チームは、調査の対象を「J05215658」と呼ばれる連星系に絞り込み、連星のように見えたのは、おそらくブラックホールがもう1つの星を83日間の周期で周回しているからだと見い出した。

星が一生を終えて超新星爆発を起こす際には、元の星の質量によって、すべて吹き飛んで何も残らない場合と、中心に中性子星あるいはブラックホールが残る場合がある。質量が大きな星は中性子星に変化し、さらに大きな星は潰れてブラックホールとなる。しかし、その分かれ目となる質量のしきい値がどれくらいであるのかは、はっきりとわかっていない。J05215658の研究をさらに進めることで、それを絞り込み、星の終末に影響を与える要因を見つけられるかもしれない。

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