巨大なブラックホールから放射される高エネルギーX線は急速に消滅したが、その後再び活発化し、天文学者を困惑させた。
国際的な科学者チームは、このブラックホール（1ES 1927+654）を長年にわたり観測してきました。このブラックホールは太陽の約1900万倍の質量があると推定され、活動銀河核（AGN）に分類されます。AGNは超大質量ブラックホールの中でも特に明るいタイプです。
彼らはまた、地球から約1億光年離れた、10億度に達する高温の高エネルギー粒子のリングであるコロナも観測した。コロナは、この穴の事象の地平線を囲んでいる。
科学者たちは最近、リングの明るさが予想よりもはるかに速いペースで暗くなっており、わずか1年で1万分の1にまで急落し、2018年7月には最低値に達したことに気づいた。
見えたり見えなかったり…星がブラックホールに近づきすぎた後、ブラックホールがコロナを失う様子を示すイラスト。画像提供：NASA/JPL-Caltech
「これほど大きな光度の変化は、数千年から数百万年のタイムスケールで変化するはずだと予想しています」と、天体物理学ジャーナルに掲載されたばかりのこの穴に関する研究論文の共著者で、MITの物理学助教授であるエリン・カラ氏は述べた。
「しかし、この物体は1年間で1万倍も変化し、8時間で100倍も変化したのです。これは全く前代未聞で、本当に信じられないことです。」
NASAの国際宇宙ステーション搭載の中性子星内部組成探査機（NICER）や欧州宇宙機関（ESA）のX線望遠鏡などのX線望遠鏡がブラックホールに向けられたところ、コロナからの光は次第に減少していった。リングは、ある時点で事実上消滅したように見えた。これは、科学者たちがブラックホールでこれまで見たことのない現象である。
驚きはそれだけにとどまりませんでした。1ES 1927+654のコロナが暗くなった後、ブラックホールは内部の降着円盤を修復するために近くの物質を集め始めました。わずか数ヶ月でコロナは再び輝き始め、以前とほぼ同じ明るさを取り戻しました。
これは、ブラックホールのコロナがそもそもどのように加熱され、エネルギーを供給されているかを理解する上で非常に重要となるだろう。
「コロナがまず消滅し、その後再び再生する様子を観測したのは初めてのことのようです。しかも、私たちはこれをリアルタイムで観測しています」とカラ氏は述べた。「これは、ブラックホールのコロナがそもそもどのように加熱され、エネルギーを得ているのかを理解する上で非常に重要な知見となるでしょう。」
天文学者たちは、ブラックホールの瞬きの原因が何なのかまだはっきりと分かっていません。彼らは、星がブラックホールの事象の地平線に近づきすぎて引き裂かれたのではないかと考えています。残った破片は「ギアボックスに投げ込まれた小石のように」跳ね回り、ブラックホールの降着円盤を乱しました。
「私の推測では、ある星が超大質量ブラックホールに近づきすぎたため、ブラックホールの強い重力によって星が引き裂かれたと考えられます」とカラ氏は今週、 The Register紙に語った。「その星の破片はブラックホールの降着円盤と衝突する軌道上にあり、衝突時に内部の円盤が乱され、円盤の物質とコロナがすべてブラックホールに落ち込んだのです。」
科学者たちはコロナが何で構成されているのかは分かっているものの、その形成過程については実際にはよく分かっていません。カラ氏は、ブラックホールの奇妙な挙動がその過程を解明する手がかりになるかもしれないと期待し、こう付け加えました。「おかしなことに、ブラックホールの周りにコロナが形成される原因が何なのか、私たちはまだ分かっていません。そもそも、あの電子はどうしてあんなに熱いのでしょうか？」
「私たちが、ほぼゼロの状態から、ほぼ通常の明るさに戻っているのを観察しているという事実は、本当に大きな意味を持っています。
「コロナは、内部降着円盤の磁場によって加熱され、高温の渦に巻き込まれている可能性が高いと思います。降着円盤がブラックホールに突入した際に、それらの磁場も消滅しました。そして、あの激しい突入の後、状況は再び正常化し始め、それらの磁場も再配置され始めています。」®
