天文学者たちは、私たちが知る限り宇宙で最大の爆発を観測した。これは、太陽の10億倍の質量があると推定される超大質量ブラックホールが関与する、数年にわたる現象で、猛威を振るい続けている。
AT2021lwxというコードネームが付けられたこの噴火は、2020年にカリフォルニア州のズウィッキー・トランジェント・ファシリティとハワイの小惑星地球衝突最終警報システムという地上の望遠鏡によって初めて記録された。これらの機器からのデータを分析したチームは後に、捉えられたものが非常に明るく、物質を飲み込む超大質量ブラックホールの形状と一致していることに気付いた。
「我々が超新星の一種を検索していた時に、検索アルゴリズムがこれを検出したため、偶然この発見に至った」と、王立天文学会月報に掲載された研究を率いた英国サウサンプトン大学の研究員フィリップ・ワイズマン氏は金曜日に語った。
「ほとんどの超新星爆発や潮汐破壊現象は、数ヶ月で消えてしまいます。2年以上も明るく輝き続ける現象は、非常に異常な現象だとすぐに分かりました。」
地球上でこれまでに観測された最も明るい爆発はガンマ線バーストGRB 221009Aで、わずか10時間ほどしか持続しませんでした。AT2021lwxはGRB 221009Aほど明るくはありませんが、爆発は何年も燃え続け、現在も継続しているため、時間の経過とともに放出されるエネルギーはより大きくなります。
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天文学チームは、この稀な現象がこれほど長く続いているのは、中心にある超大質量ブラックホールが、太陽の数千倍もの質量を持つ可能性のある巨大なガス雲から物質を吸収しているためだと考えている。物質はブラックホールに引き寄せられ、飲み込まれることで円盤状に圧縮される。摩擦力によって降着円盤は加熱され、電磁エネルギーのビームが放出される。
見守るしかない
「通常、超新星、またはブラックホールに落ち込む太陽のような恒星は、消え去るまでにそれ以上エネルギーを供給する物質がないため、数ヶ月で消えてしまう」とワイズマン氏はレジスター紙に語った。
「このブラックホールは、ブラックホールに供給する物質が豊富なので、ずっと長く続くはずです。まだ活動を続けており、望遠鏡で観測でき、少なくともあと数年は観測できるはずです。しかし、こうした現象は予測不可能なので、突然消えたり、再び明るくなり始めたりする可能性もあるので、その答えを見つけるために、私たちはただ観察を続けるしかありません。」
この超大質量ブラックホールは80億光年離れたところにあり、宇宙が誕生した約60億年前、つまり現在の年齢の半分にも満たない頃に形成されたと考えられている。
ブラックホールの集積を描いた想像図…クレジット：ジョン・A・ペイス
「クエーサーは、時間の経過とともに明るさが明滅します。しかし、過去10年間を振り返ってみると、AT2021lwxは全く検出されていませんでした。ところが、突如として宇宙で最も明るい天体と同等の明るさで現れたのです。これは前例のないことです」とワイズマン氏は述べた。
研究チームは爆発の研究を続け、NASAのハッブル宇宙望遠鏡やジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などの宇宙船で観測し、超大質量ブラックホールが存在する銀河を探す計画だ。
「私たちの体を構成するすべてのものは、星々によって処理され、超新星爆発によって宇宙空間に放出されたため、これは重要なのです。ブラックホールと爆発する星々は銀河を形作り、宇宙、そして最終的には太陽系と地球がどのようにして現在の姿になったのかを教えてくれます」とワイズマン氏は語った。®
