ハッブル宇宙望遠鏡、星団で見つけるのは難しいブラックホールを発見：NPR

星団オメガセンタウリには何百万もの星があります。 いくつかの星の動きは、その中心に中型のブラックホールがあることを示唆しています。

NASA/ESA/STScI/AURA

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天文学者たちはハッブル宇宙望遠鏡を使って太陽より約8,000倍重い珍しいブラックホールの証拠を見つけました。

このブラックホールを特別にするのはサイズです。 レポート ジャーナルでの発見について 自然。

それは、死んだ星が自ら崩壊して生成される一般的なブラックホールよりもはるかに巨大です。 しかし、それは銀河の中心に隠れており、数十万から数百万の太陽を収容できる超巨大ブラックホールほど大きくはありません。

科学者たちは長い間この新しいブラックホールのような中型のブラックホールを探してきました。 これを発見すると、ブラックホールが形成される多くの方法と、一部のブラックホールが巨大なモンスターに成長する理由を明らかにできるからです。

しかし、長年にわたる多くの努力にもかかわらず、科学者たちはいわゆる中程度の範囲のブラックホール、すなわち太陽質量の100倍から100,000倍の間のブラックホールの確実なケースを見つけることに失敗しました。

「だから人々は彼らがそこにいないので見つけにくいのか、それとも感知しにくいから見つけるのが難しいのか疑問に思いました」と彼は言います。 マクシミリアン・ヘバリー ドイツハイデルベルクのマックスプランク天文学研究所。

彼といくつかの同僚は最近、オメガ・センタウリと呼ばれる大きくて明るい星団の中から一つを探すことにしました。 何百万もの星が密集したこの球形雲は約17,000光年離れています。

ブラックホールは重力が光を含むすべてを引き付けるので直接観察することはできません。 しかし、研究者はブラックホールの重力が星を含む近くのオブジェクトに影響を与えるかどうかを見ることができます。

そして研究者たちは、この特定の星団の星がハッブル宇宙望遠鏡によって絶えず観察されていることを知っていました。 ハッブル宇宙望遠鏡は、毎年星団の中央領域の写真を撮影します。

Häberleは、「実際には技術的な理由で機器を校正するためのものです」と述べました。

望遠鏡が20年以上にわたり高品質の観測結果を集めてきたことで、ヘバリーと彼の同僚は星団内の140万個の星の動きを正確に測定することができました。

彼は、「私たちが動きを測定した星のリストは、以前のどんな努力よりもはるかに膨大です」と言います。

最終的に、研究者は他の星よりもはるかに速く動く中心部の7つの星を選ぶことができました。 これらの星は実際には速すぎるので、星の群れから飛び出して永遠に消えなければなりません。

Häberleは、彼らが中心に閉じ込められて集中しているという事実は、「彼らが逃げないように重力的にそれらを引き付ける何かがなければならないことを意味する」と言います。 そしてそのような巨大な唯一のオブジェクトは、少なくとも8,000太陽質量の中間質量ブラックホールです。

彼は、ブラックホールの質量が太陽の約50,000倍を超える可能性は低いと述べた。 もしそうなら、科学者たちははるかに多くの星がブラックホールの重力の影響を受けると予想します。

彼は以前にあったことを指摘しています。 主張する 2008年にさかのぼるこの星団で中規模のブラックホール候補を発見したという主張がありましたが、これは議論の余地がありました。

今回は、長年のデータのおかげで、「私たちの証拠は非常に強力だと思います」と彼は言いました。

さらに、James Web宇宙望遠鏡による将来の観測もすでに計画されており、この強力な望遠鏡はブラックホールに陥りながら加熱されるガスの兆候を見つけることができるでしょう。

「本当にエキサイティングなことです。これはブラックホールの周りを個々の星が振り回すのを見ることができる2番目のブラックホールに過ぎません。」と彼は言う。 ジェニーグリーンプリンストン大学の天体物理学者。

彼女はこれと同様の観察はノーベル賞を受賞した研究で、私たちの天の川の中心部のブラックホールの周りを飛ぶ星を観察したことが唯一だと主張します。 私たちの天の川は太陽より約400万倍も重い超大質量銀河です。

「だから私はそれが本当に大きなことだと思います。そしてそれははるかに低い質量のブラックホールです」と彼女は言います。

このサイズのブラックホールがどのように生成されるかは誰も知りません。

1つの可能性は、小さなブラックホールを組み合わせてより大きなブラックホールにすることができるということです。 これの証拠は 発覚 2つのブラックホールが衝突しながら発生する重力波で、この事象により太陽より約150倍重いブラックホールが生成されました。

最近、中型のブラックホールを成長させるためのもう一つの可能​​な方法が発見されました。 提案した 天文学者たちは、多くの星がオメガ・センタウリのような密集した星団で衝突し、一つの非常に巨大な星になることができると思います。 後でその大きな星は中型のブラックホールに崩壊します。

中規模のブラックホールがどこにあるのか、そしてどのように成長するのかを理解すると、科学者たちは銀河の中心部にあるはるかに大きなブラックホールの進化でこのブラックホールがどのような役割を果たすかを理解するのに役立ちます。

グリーン氏は新たに発見されたブラックホールは、「この巨大なブラックホールがどのようにして初めて形成され成長したかについての重要な情報を教えてくれるだろう」と述べた。

このような超巨大ブラックホールは、宇宙が始まった直後、ビッグバン以来数億年ぶりに驚くほど現れたようです。

ジェームズウェブ宇宙望遠鏡を通じた新しい観測結果によれば、天文学者たちはブラックホールがどのように急速に大きくなるかについて心配している。

グリーン氏は、この観察の前に、銀河が最初に成長し、その中心にブラックホールが形成されたと考えたと述べています。 「今は確信が少ない」 彼女は言います。 「今はブラックホールが銀河より早く成長したという興味深い証拠があります」

グリーンは、今日存在する中規模のブラックホールは、初期のブラックホール生成プロセスの遺物であり、それがどのように起こったかについての手がかりを提供できると言います。

「最終的に全体像を得るためには一つ以上が必要です」 彼女は「しかし、これは本当にドアを開くものです」と言いました。