『サイエンス』誌に掲載された新しい論文によると、天体物理学者たちはこれまでで最も小さいブラックホール（太陽の質量のわずか3.3倍）を発見した可能性があるという。
「目に見えない巨大な伴星」と表現されるこの天体は、2MASS J05215658+4359220というコードネームを持つ巨大な恒星と連星系を形成しています。大規模な研究者チームが、この恒星の公転周期と明るさの経時変化を研究した結果、この天体を発見しました。その結果、この恒星は低質量ブラックホールと対になっている可能性が示唆されました。
「ここで私たちが成し遂げたことは、ブラックホールを探索する新しい方法を生み出したことです。それだけでなく、天文学者がこれまで知らなかった新しい種類の低質量ブラックホールを初めて特定した可能性もあるのです」と、この研究の筆頭著者であり、オハイオ州立大学の天文学教授であるトッド・トンプソン氏は述べています。「物体の質量は、その形成と進化、そしてその性質について教えてくれます。」
連星系にあるブラックホールのほとんどは簡単に検出できます。伴星から物質を奪い、飲み込む際に物質を吸収し、X線を放出するからです。しかし、このいわゆる「見えない大質量の伴星」は、その説明には当てはまりません。なぜなら、その質量はあまりにも小さいからです。そのため、別の種類のブラックホール、つまりまだ確認されていない種類のブラックホールに分類される可能性があります。
この代替クラスは、いかなる恒星とも相互作用しないため、「静止」ブラックホールとして知られています。言い換えれば、前述の小さなブラックホールは、こうした伝説的な静止ブラックホールの一つである可能性があります。
ブラックホールはバスのようなものだ。1台待つと、銀河合体で3台が同時に現れる。
続きを読む
研究者たちは、この天体が本当に低質量の静止非相互作用ブラックホールであるかどうか確信が持てないことを強調しておかなければならない。また、大質量中性子星である可能性もある。論文によると、推定される質量範囲は、中性子星間のいわゆる「質量ギャップ」に該当するという。
測定すると太陽の3.3倍の質量となり、これまでに観測された中性子星の最大質量（太陽の2.1倍）をわずかに上回り、いくつかのモデルによればブラックホール形成の理論上の下限である太陽の4倍の質量よりは小さいと論文は述べている。
これまでの研究では、中性子星の質量が太陽の2.5倍を超えると、ブラックホールに崩壊することが示されています。もし問題の天体が実際にブラックホールであれば、研究者たちはこれまでに観測されていない新しいタイプのブラックホールを発見した可能性があります。
「ブラックホールの探索において、まだ十分に調査していない別の種族が存在するというヒントを示している」とトンプソン氏は語った。
「人々は超新星爆発、超大質量ブラックスターの爆発の仕組み、超大質量ブラックスターにおける元素の形成過程を理解しようとしています。ですから、もし新たなブラックホールの種族を発見できれば、どの星が爆発し、どの星が爆発しないのか、どの星がブラックホールを形成し、どの星が中性子星を形成するのか、より多くのことがわかるでしょう。それは新たな研究分野を切り開くことになるでしょう。」®
