超大質量ブラックホールが不安定な星形成を支配する

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超大質量ブラックホールが不安定な星形成を支配する

天文学者たちは、ごく小さな超小型矮小銀河の中に、一部の物理学者が宇宙から他の場所への入り口であると理論づけているタイプの超大質量ブラックホールを発見した。このような巨大な光を吸い込む特徴を持つものとしては、これまでで最も小さい。

M60-UCD1 ブラックホールのアーティストによる想像図

「これは、私たちが知る限り、超大質量ブラックホールを持つ天体としては最小かつ最軽量です」と、ユタ大学の天体物理学者アニル・セス氏は語る。「また、ブラックホールが最も多く存在する銀河の一つでもあります。」

宇宙科学者たちは、ハワイのマウナケア山頂にあるジェミニ北8メートル望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡の写真を使い、M60-UCD1と呼ばれる小さな銀河に太陽2100万個に相当する質量を持つブラックホールがあることを発見した。

私たちの天の川銀河には、太陽の400万倍の質量を持つ中心の超大質量ブラックホールがありますが、これは銀河全体の質量である約500億太陽質量のほんの一部に過ぎません。

しかし、M60-UCD1のブラックホールは5倍も大きく、この小さな銀河の総質量である太陽1億4000万個分の15パーセントを占めるほどの巨大な質量を誇っている。

M60-UCD1 がこの巨大な事象の地平線を包含できるのであれば、他の超小型矮小銀河にも同様に包含できる可能性が高く、実際、それらは他の銀河との衝突で引き裂かれた大型銀河の残骸である可能性さえある。

「天の川銀河は矮小銀河M60-UCD1の500倍の大きさで、1,000倍以上も重いことを考えると、これはかなり驚くべきことだ」とセス氏は語った。

「この銀河はかつて100億個ほどの星を擁する非常に大きな銀河だったと考えられています。しかし、その後、さらに大きな銀河であるM60の中心に非常に接近し、その過程で銀河の外側にあったすべての星と暗黒物質が引き裂かれ、M60の一部となったのです」と彼は言う。「それはおそらく100億年前のことでしょう。正確なところは分かりません。」

この小さな銀河の最終的な運命は、近傍宇宙最大の銀河の1つであるM60と容赦なく融合し、消滅することだろう。

「最終的に、この物体はM60の中心に巨大ブラックホールを擁する可能性があり、その質量は太陽の45億倍にも達します。これは私たちの銀河系にある超大質量ブラックホールの1000倍以上の大きさです。そうなれば、M60-UCD1で発見されたブラックホールは、その巨大ブラックホールと合体することになります」とセス氏は説明した。

超コンパクト矮小銀河は宇宙で最も密度の高い恒星系の一つであり、M60-UCD1は現在知られている中で最大質量の銀河です。地球から約5400万光年離れていますが、M60銀河の中心からはわずか2万2000光年しか離れていません。

宇宙飛行士たちは、このタイプの銀河は衝突を経験した大きな銀河の中心部が剥ぎ取られたものか、あるいは数十万個の恒星が同時に誕生した球状星団であると考えています。®

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