天文学者たちは、7億光年以上離れた巨大銀河の外縁に位置する、中間質量のブラックホールと思われるものを発見した。
観測されるブラックホールは、一般的に2つのサイズに分類されます。太陽の10倍から100倍の質量を持つ小型のブラックホールと、太陽の質量の何百万倍から何千億倍にも及ぶ巨大な超大質量ブラックホールです。中間のサイズは存在しないようです。中型ブラックホールは理論的には存在する可能性がありますが、科学者たちはこれまでに高い確度で観測した例はありません。
現在、米国、フランス、オランダにまたがる科学者チームは、太陽質量約5万倍の、この捉えどころのない中間ブラックホールの一つとして有望な候補天体を発見したと考えている。3XMM J215022.4−055108というコードネームが付けられたこの天体は、NASAのチャンドラX線観測衛星と欧州宇宙機関（ESA）のX線多重反射ミッション（XMM-Newton）宇宙船が収集した信号を精査する中で発見された。
探査機の名前が示すように、研究者たちは、ブラックホールに近づきすぎた星が引き起こしたと思われる放射線のバーストを発見し、3XMM J215022.4−055108 に引き寄せられた。
「この源について最も有望な説明は、中心から外れた星団にある中質量ブラックホールが、潮汐破壊現象（TDE）によってX線と可視光線の爆発を起こしたというものです。TDEとは、ブラックホールに接近した星が潮汐破壊され、その後ブラックホールに吸収され、多波長フレアを発生させた現象です」と、今週アストロフィジカル・ジャーナル・レターズに掲載された研究チームの論文には記されています。無料のプレプリント版はこちらです。
NASAのハッブル宇宙望遠鏡による観測により、このバーストはレンズ状銀河の端から放射されていることが明らかになった。研究者たちは、今回の発見が単に冷却中の中性子星である可能性を否定している。
失われたリンク
超大質量ブラックホールは、3XMM J215022.4−055108とは異なり、銀河の中心により近い場所で発見されます。科学者たちは、X線スペクトルに基づいて、この天体の質量は太陽の5万倍以上であると計算しました。これは恒星サイズのブラックホールよりも大きいものの、とてつもなく重いブラックホールほどではありません。
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この研究の第一著者であり、米国ニューハンプシャー大学の研究科学者であるダチェン・リン氏は、中質量ブラックホール（IMBH）は超大質量ブラックホールほど活動が活発ではないため、発見が困難であるとレジスター紙に語った。
「中質量ブラックホールは珍しいものではないかもしれない」と彼は述べた。「実際、稀にしか発生しないと予想されるこの現象を特定できたということは、我々の近傍宇宙には多くの中質量ブラックホールが存在するはずだということを意味します。中質量ブラックホールがほとんど観測されないのは、集積する物質が少ない環境に存在する傾向があるからです。」
つまり、科学者たちは、近くの恒星を捕らえ、その恒星が近づきすぎたところで、その恒星が集中的に食べているところを捉え、その集積過程から大量の電磁エネルギーが放出されていることを検出したようだ。
「中質量ブラックホールの起源と進化を研究することで、巨大銀河の中心にある超大質量ブラックホールがどのようにして存在するようになったのかという答えが最終的に得られるだろう」と、この研究の共著者でフランスのトゥールーズ大学の天体物理学者ナタリー・ウェッブ氏は述べた。®
