天文学者たちはついに、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールを周回する「G2」として知られる特異な天体の正体を解明した。それは、ブラックホールの周囲の強力な潮汐力によって引き伸ばされた2つの連星の合体によって生まれた巨大な恒星である。
この奇妙な天体は長年、科学者たちを困惑させてきた。カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)率いる研究チームが、G2と同様の挙動を示す天体を他の場所で発見したことで、謎はさらに深まった。彼らは新たな種類の天体に偶然遭遇したが、それが一体何なのかははっきりとは分かっていなかった。
「ガスと塵の塊のように見えるのに、実際には恒星のように振る舞うので、奇妙な現象です。そのため、実際には内部に恒星が隠されているのではないかと考えさせられます」と、水曜日にネイチャー誌に掲載された研究論文の筆頭著者であり、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)のポスドク研究員でもあるアンナ・チウルロ氏はThe Register紙に語った。「問題は、恒星の周りにこれほど多くの物質をどうやって集めたのかということです。それが、これらを新しいカテゴリーに分類することになったきっかけです。」
もしG2が単なる巨大なガスと塵の雲だったなら、ブラックホールによって引き裂かれ、大量の電磁波が放出されていたはずです。しかし、この天体はそのような過酷な環境下にありながらも、存在し続けています。
「G2は生き残り、軌道上で順調に周回を続けました。単なるガス雲ではそんなことはできなかったでしょう」と、論文の共著者であり、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の物理学・天文学教授であるアンドレア・ゲズ氏は述べた。「G2はブラックホールの影響をほとんど受けませんでした。爆発的な爆発もありませんでした。」
G2は実際には、2つの巨大な連星が合体して、ガスと塵に覆われた巨大な恒星を形成したものです。研究者たちは、超大質量ブラックホールの強い重力作用によって恒星同士が衝突し、G2のような天体が形成されると考えています。その後、この新しい恒星は100万年以上にわたって膨張し、ブラックホールに飲み込まれます。
「これは私たちが考えていた以上に起こっているのかもしれません。銀河中心の星々は質量が大きく、ほとんどが連星です。これまで観測しながらも理解できていなかった多くの星々は、今は落ち着いている合体の最終産物なのかもしれません」とゲズ氏は述べた。
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G2は現在、「スパゲッティ化」と呼ばれる現象によって伸びているように見える。スパゲッティ化とは、物体が引き伸ばされてスパゲッティのような細長い形状に圧縮される現象を指す。これは、物体がブラックホールに近づきすぎて、強い潮汐力の影響を受けるときに発生する。
「これら(G2のような天体)は合体した連星系であると考えています。この過程で、新しく形成された恒星の周囲に大量のガスと塵が生成されます。この物質がこれらの天体を大きくします。そのため、ブラックホールに十分近づくと、この物質はブラックホールの重力と相互作用して引き伸ばされ、場合によっては引き離される可能性があります」と、Ciurlo氏はEl Reg誌に説明した。
研究チームは、世界最大の光学望遠鏡と赤外線望遠鏡の2基を有するハワイのWMケック天文台で研究を実施した。
「私たちは、これまでには考えられなかった方法でブラックホールの物理を理解し始めています」とゲズ氏は結論付けた。®