地球から16,000光年離れた「目に見えない」ブラックホールを発見

天文学者のチームは、ほら座の星団NGC 3201内にある、明らかに非常に奇妙な動作をする星を発見しました。彼らの観測によれば、時速数十万キロメートルの速度で往復し、そのパターンは167日ごとに周期的に繰り返されるという。

この星は、太陽の4倍の質量を持つ目に見えないブラックホールを周回しているように見えます。この発見が確認されれば、重力を使って球状星団内のブラックホールを直接研究した初のブラックホールとなる。英国王立天文学協会の月刊誌に掲載されたこの発見は、チリの超大型望遠鏡(VLT) に設置されたMUSE 装置のおかげで可能になりました。

星の奇妙な行動

この研究の筆頭著者であるベンジャミン・ギーザーズ氏によると、この星は「太陽の4倍以上の質量を持つ全く目に見えない何か」を周回していたという。科学者たちは当初から、地球から16,000光年離れたところにある星の集団であるNGC 3201にブラックホールが存在するのではないかと疑っていた。 「この発見は、球状星団の形成とブラックホールの進化を理解するのに役立ちます」とゲッティンゲン天体物理学研究所（ドイツ）の科学者は強調します。

ブラックホールは、光さえも表面から逃れることができないほどの巨大な重力を持っていることで知られています。一般に、このようなエキゾチックな天体を観察する主な方法は、通常、ブラック ホールの周囲の物質から発せられる電波または X 線の検出です。しかし、それが周囲の熱い物質と相互作用せず、したがって質量を蓄積したり放射線を放出したりしない場合、科学者は不活性ブラックホールについて話します。これは目に見えず、その決定にはより高度な技術が必要です。

これはまさに球状星団 NGC 3201 で起こっていたことであり、ブラック ホールの位置は、その周りを周回する星の奇妙な挙動を観察した後にのみ発見できました。研究者らの推定では、前後に運動していた恒星の質量が太陽の0.8倍であるのに対し、ブラックホールの重力から初めて決定された質量は太陽の4.36倍であることも示されている。

NGC 3201 のような 球状星団は、球状に分布する 10 万から 100 万個の古い星が集まったもので、まるで衛星であるかのように銀河の周りを回っています。星系は、私たちが知る限り最も古い星群の 1 つであり、銀河の形成と進化についての物語をより深く理解できるようになります。たとえば、天の川銀河には 150 個を超える球状星団があります。

ブラックホールと球状星団の関係は依然として謎のままです。新しい星は球状星団内で形成されないため、これらのエキゾチックな天体は球状星団内で最も質量のある存在になります。現在まで、これらの星団は多数の恒星質量ブラック ホールを生成してきたと考えられています。ブラック ホールは、星が爆発して崩壊するときに時間の経過とともに発生したものと考えられます。物質を飲み込んでいない、あるいはガスの円盤に囲まれていないため活動していないこの目に見えない領域の発見は、従来の方法では検出できないものの、さらに多くの隠されたブラックホールが存在することを示唆しています。