地球に 2 番目に近い超大質量ブラック ホールが間もなく明らかになる可能性がある

地球から約 82 万光年離れた場所で、何か奇妙なことが進行中です。

宇宙的に言えば非常に近いこの領域では、しし座 I という名前の小さな矮小銀河が、飛行している非常に巨大なブラック ホールを収容しているように見えます。 何年もレーダーの下で. この半分隠れた虚空は それで 信じられないほどの量の引力の原因となり、太陽の 300 万倍の質量を誇っています。

しかし、悲しいことに、そこにあります。

それは適切にレオI *と呼ばれています-そして、ある人によると 月曜日に発表された論文 The Astrophysical Journal Letters では、2 人の科学者が、この不自然に大きく検出が困難な割れ目がどのようにして生じたのかを解明する計画を立てています。

ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天体物理学者 Fabio Pacucci と Avi Loeb は、彼らの研究で、しし座 I* を分析する魅力的な方法を説明し、その裏話を分析することができます。 基本的に、彼らは、多くの古代の星が存在し、壮大な怪物の重力の抱擁に巻き込まれる可能性が高いこのブラック ホールの周りの空間を研究することによって、しし座 I* の性質を理解することが可能であると信じています。

「古い星は非常に大きくなり、赤くなります。私たちはそれらを赤色巨星と呼んでいます」とパクッチ 声明で述べた. 「赤色巨星は通常、その質量の何分の1かを環境に運ぶ強風を持っています。しし座I*の周りの空間には、観測可能にするのに十分なこれらの古代の星が含まれているようです。」

ローブ氏は声明の中で、「しし座 I* を観察することは画期的なことかもしれません。

これは、獅子座 I* が、いて座 A* という名前の私たち自身の天の川銀河の中心にあるものに次いで、地球に 2 番目に近い超大質量ブラック ホールでもあるためです。 (これは、天文学にとって絶対に目覚ましいマイルストーンとして、科学者が昨年イメージした空虚です。)

しし座 I* は奇妙なことに、いて座 A* と同様の質量を持っていますが、これも、いて座 A* の住居よりも 1,000 分の 1 という不釣り合いに小さい銀河に住んでいます。

「この事実は、銀河とその中心にある超大質量ブラックホールがどのように共進化するかについて私たちが知っているすべてに挑戦しています」とローブは言いました。

ブラックホールの骨格

これほど素晴らしい属性のリストがあるのに、なぜ科学者はしし座 I* をこれまで直接観察しなかったのか不思議に思うかもしれません。

さて、このブラックホールについては、捕獲を非常に困難にするある種の注意点があります. ただし、その前に、ブラック ホールの解剖学に関する簡単な入門書を示します。

ブラック ホールについて考える際に考慮すべき 3 つの主要な要素があります。特異点、事象の地平線、降着円盤です。

簡単に言えば、ブラック ホールは、空間と時間の構造に囲まれた非常に密度の高い物質の領域であり、同様に非常に強い引力を示します。 これらのリヴァイアサンの 1 つだけで、たくさんの星、惑星、宇宙に運ばれた塵、月など、光を含め、考えられるあらゆるものを取り込んで、それらすべてを 1 つの点に持ち上げることができます。 その点が特異点であり、ブラック ホールの中心にあります。

次に事象の地平線です。

事象の地平線は、ブラック ホールの特異点の周囲の領域を示します。これは、光が逃げられないフェンスと考えることができます。 事象の地平線は常に、この点からシュヴァルツチャイルド半径と呼ばれる特定の距離にあります。

最後に、降着円盤です。

降着円盤は文字通り円盤状の構造で、事象の地平線よりも特異点から遠く離れていますが、獣の重力を体験するのに十分近いです。 この物体は、ブラック ホールのチョークホールドによって捕捉された、塵、ガス、その他の見捨てられた宇宙物質の渦巻く堀のようなものです。

しかし、最も重要なことは、降着円盤が、そもそも宇宙の最も深く、最も暗く、超​​大質量のブラック ホールを分析する上で非常に重要であることです。

ありふれた場所に隠れている

「ブラック ホールは非常にとらえどころのない天体であり、私たちと一緒にかくれんぼを楽しんでいる場合もあります」と Pacucci 氏は述べています。 「光線は事象の地平線から逃れることはできませんが、十分な物質が重力井戸に落ちれば、光線の周囲の環境は非常に明るくなる可能性があります。」

言い換えれば、ダストやガスを積極的に降着させているブラックホールは、より簡単に追跡できます。

実際、SgrA* と M87* の両方の降着円盤と事象の地平線限界を注視することで、科学者は最初に世界初の燃えるようなドーナツ状のボイド画像を作成しました。 しかし、ご想像のとおり、しし座 I* は いいえ 簡単に目立つ、外向的なボイドの 1 つです。

そして、パクッチが言うように、「ブラック ホールが質量を増加させていない場合、代わりに光を放出せず、望遠鏡で見つけることができなくなります。」

しかし、しし座 I* の周りの赤色巨星がボイドの降着円盤に捕捉されるのに十分な量の物質を放出しているという天体物理学者のデュオが正しければ、おそらくいくつかの希望があります. 「私たちの研究では、ブラックホールの周りをうろついている星から失われた少量の質量が、それを観察するために必要な降着率を提供できることを示唆しました」とパクッチは説明しました. “しし座 I* はかくれんぼをしていますが、放射能が多すぎて、長い間検出されていません。”

研究者たちも しし座 I* の様子に注意を向ける 降着円盤ではなく、ブラックホールの強力な引力により加速する近くの星を観察することで、最初に存在することが示されました。

Pacucci と Loeb は、SgrA* と M87* のように、しし座 I* の息をのむような画像が得られるとは考えていませんが、チームはチャンドラ X 線天文台とベリー望遠鏡の両方で、すでにある程度の時間をブロックしています。彼らのアイデアを追求するために、ニューメキシコ州のラージアレイ電波望遠鏡。

「これはエキサイティングです」と Loeb 氏は言いました。

結局のところ、私たちがいて座 A* の肖像画を撮る前は、天の川銀河の中心部に位置するため、観察することはほぼ不可能と考えられていました。

その後、あらゆる可能性に反して、私たちはそれを観察しました – そして天文学は永遠に変わりました.