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激レアタイプのブラックホールの捕食シーンを激写!?

どうも!宇宙ヤバイch中の人のキャベチです。

今回は「激レアなタイプのブラックホールを激写」というテーマで動画をお送りしていきます。

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ブラックホールには質量ごとにいくつかのタイプがありますが、その中でも最もレア度の高い「中間質量」ブラックホールの最有力候補を新たに観測したそうです!

なぜ中間質量ブラックホールが見つかりにくいのかという理由にも触れつつ、今回の新発見を解説していきます!

ブラックホールの質量分類

ブラックホールの分類方法にはいくつかありますが、中でも質量によってブラックホールを分類すると、3つのブラックホールに分類することができます。

ブラックホールは質量が太陽の30倍以上重い恒星が一生の終わりに超新星爆発を起こした後、核の部分に残ると言われています。

核に残る超高密度天体の質量がある水準より低いと中性子星高いとブラックホールになる考えられているので、ブラックホールの質量には下限があると言われています。

現在発見されている最低質量のブラックホールは太陽の3.3倍質量で、理論上の下限は太陽の約2.5倍~3倍程度の質量であると考えられています!

大質量星の爆発後にできたブラックホールは、周囲のガスや塵などを飲み込んでゆっくり時間をかけて徐々に成長していきます。

ブラックホールの質量分類で最も軽いのが「恒星ブラックホール」で、太陽の数倍~100倍程度の質量を持つ、生まれたばかりのブラックホールがこのタイプに分類されます。

時間をじっくりかけてたくさんの物質を飲み込み太陽の100倍以上の質量にまで成長したブラックホールは、「中間質量ブラックホール」に分類されます。

そしてさらに多くの物質を飲み込んで、太陽の100万倍以上の質量にまで成長した特大のブラックホールは「超大質量ブラックホール」に分類されるようになります。

なぜ「中間質量」はレアなの?

先述の3つの分類のうち、中間質量ブラックホールは非常に見つけにくく、観測例がほとんどありません。

ではなぜ中間質量だけ見つけにくいのでしょうか?

最も小さい恒星ブラックホールは、実は普通の恒星と連星を成している場合が多いです。

元々2つ以上の恒星から成る連星のうち1つの大質量星が超新星爆発を起こすと、残った恒星とブラックホールのペアの連星系になる場合があります。

このようなペアの場合、恒星の方がブラックホールの重力でガスをはぎ取られ、ブラックホールの周囲には強力なX線を放つ降着円盤が形成されます。

この降着円盤が放つX線は地球からでも比較的観測しやすいので、恒星ブラックホールの観測例はちらほらあります。

実際、発見されている恒星ブラックホールのほとんどが通常の恒星と連星を成しています。

そして超大質量ブラックホールは、銀河の中心部など星やガスが高密度で集まった箇所でよく見つかります。

超大質量ブラックホールは質量が太陽の100万倍、大きいものだと100億倍を超えるほど巨大なものもあり、周囲の物質を引き寄せて形成する降着円盤やジェットのエネルギーは凄まじいものになります。

なので超大質量ブラックホールはどれほど遠くにあっても、地球から意外と見つけやすいんですね。

実際、私たちの天の川銀河を含むほとんどの銀河の中心部には超大質量ブラックホールがあると考えられています!!

このように恒星ブラックホールは連星を、超大質量ブラックホールは周囲に豊富にある物質たちを捕食し、X線を放っている様子が観測されやすいのです。

その一方で、中間質量ブラックホールは元は連星系を成していても恒星の方をすでに飲み込んでしまっている場合が多く、しかも銀河の中心部など物質の密度が高い領域にもあまりないため、活発な降着円盤をまといにくいと考えられています。

降着円盤がなければ活発なX線放出によって地球から観測できることもないので、こういった理由で中間質量ブラックホールは見つけにくいと考えられています!

中間質量ブラックホールの捕食シーンを観測!

そんな激レアな中間質量ブラックホールですが、その有力な候補とみられる天体が新たに発見されました!

XMM-Newton」と呼ばれるX線観測衛星の数千もの観測データを調べたところ、「3XMM J215022.4-05108というX線源が中間質量ブラックホールらしいとのことです。

長いので以下「J2150」と呼ばせていただきます。

X線源J2150地球から74000万光年も離れた画像内中心に写っている巨大なレンズ状銀河のすぐ左下にある、で囲われた球状星団内にて発見されました。

当初この球状星団は天の川銀河内の天体である可能性もあり、その場合近場から発せられたX線なので、より小さい天体が放ったX線と見積もられる可能性もありました。

ですがこの星団との距離が7億光年も離れていたことが明らかになったことで、X線を放つ天体が太陽の5万倍もの質量を持つ中間質量ブラックホールである可能性が高いという見積もりに至ったんですね!

さらに今回J2150が観測された球状星団は天の川銀河内にも150個ほど見つけられていますが、元からその中心部には中間質量ブラックホールがあるだろうと考えられていました。

なので実際に今回のJ2150も球状星団にて発見されたという意味で、よりこれが中間質量ブラックホールであるという可能性を高めているという事になります。

そしてさらにただでさえ激レアな中間質量ブラックホール候補の観測ですが、今回のJ2150はブラックホールから放たれたX線のエネルギーの強さだけでなく、その光の性質までをも情報として得られたようです。

そういった意味でこれまでにない精度で観測された中間質量ブラックホールとなり、現状「中間質量ブラックホールの最有力候補」とまで呼ばれています!

今回発見された激レアな中間質量ブラックホールの詳細だけでなく、今後も新たな実例も多く発見されることで、その謎が詳細に明らかにされていくことに期待しましょう!

結論:中間質量ブラックホール「恒星うっまwwW…え?」

         人類「<◯><◯>」

情報参照元:https://www.sciencealert.com/we-might-have-just-found-a-missing-link-black-hole-when-it-ate-a-star

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