天の川銀河にかくれたブラックホールを見つけた!

ブラックホールは、宇宙でもっともなぞの多い天体です。その重力はあまりにも強く、近づくものすべてをすいこみます。ブラックホールは何の光も出さないので、わたしたちの目には見えません。

それでもブラックホールを見つける方法はいくつかあります。なぜならブラックホールがあると、まわりのもののようすが変わるからです。たとえば、ブラックホールの中に落ちていくガスは熱せられて、高エネルギーのエックス線を出すようになります。また、ブラックホールのまわりにある星や雲が高速で回転するようすは、じっさいに見ることができます。

日本の天文学者たちは、アルマ望遠鏡を使って、天の川銀河の中心近くで「かくれたブラックホール」を発見しました。天文学者たちは、「HCN-0.009-0.044」とよばれる、ふしぎな暗い雲について調べていました。この暗い雲は、ガスでできていて、とてもコンパクトな形をしています。そして、このガスの雲が高速で回転していることをつきとめたのです。

高速回転するコンパクトなガス雲―。これは、小さくて重いなぞの天体をかくしもっていることを意味します。アルマ望遠鏡の観測から、なぞの天体は太陽の3万倍の重さがあるいっぽう、太陽系よりは小さいサイズとみられます。ただし、この天体は何の光も出していません。そのため、ブラックホールにちがいないと天文学者たちは考えています。

天の川銀河の中心には、はるかに大きなブラックホール「いて座A *(エー・スター)」があります。この巨大ブラックホールは、太陽の400万倍の重さがあります。新しく発見された「かくれたブラックホール」は、このいて座A*からわずか20光年のところにあります。いずれ、いて座A *と合体して、少しだけ重いブラックホールになるでしょう。

天文学者たちは、銀河の中心にある大きなブラックホールは、小さなブラックホールが合体してできたのだろうと考えています。新しく見つかった「中質量(ちゅうしつりょう)ブラックホール」は、天文学者たちの予測が正しいことをものがたっています。


◎「HCN-0.009-0.044」って、どんな雲?

アルマ望遠鏡で調べた雲「HCN-0.009-0.044」は、高速で回転するコンパクトなガス雲です。このような雲は、天の川銀河の中心部でいくつか見つかっています。ただし、今回の雲「HCN-0.009-0.044」は、ほかの雲よりもさらに小さいサイズです。そのサイズは、わずか数光年ほど。この雲はいて座の方向にあり、地球から約25000光年はなれています。じっさい、天の川銀河のまさに中心近くにあります。今回のアルマ望遠鏡の観測は、このガス雲が、太陽の重さの3万倍ほどの「中質量ブラックホール」をもっていることを示しています。

◎だれが調べたの?

この研究は、国立天文台の竹川俊也(たけかわ しゅんや)さんがリーダーをつとめる天文学者のグループによって行われました。竹川さんは、岡 朋治(おか ともはる)さん、岩田悠平(いわた ゆうへい)さん、辻本志保(つじもと しほ)さん、野村真理子(のむら まりこ)さんたちといっしょに研究を行いました。竹川さんたちは、2019年1月20日、天文学の専門的な雑誌「アストロフィジカル・ジャーナル」に結果を発表しました。

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