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ありえないブラックホール ~新種の発見か~

ありえないブラックホール ~新種の発見か~ 科学
ありえないブラックホール ~新種の発見か~
ブラックホールといえば、皆さんにも聞き馴染みのある宇宙を代表するテーマかと思います。
そんな馴染みのあるテーマをターゲットとした研究で、ネイチャー誌に驚くべき結果が報告されました。
存在しないはずのブラックホールを観測したという内容です。今回はそんなありえないブラックホールについてお話します。
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ブラックホールの種類

ブラックホールはその質量から、3つに分類されています。

最も質量が小さいものは恒星ブラックホールと呼ばれ、およそ太陽の20倍以下の質量を持っています。

次に大きい質量を持つものは中間質量ブラックホール、最大級の質量を持つものは大質量ブラックホールと呼ばれます。

それらの質量は明確に分かれており、例えば中間質量ブラックホールは太陽の1000倍以上の質量を持つものが属する分類となります。

今回発見されたブラックホール(LB-1)はそれらの分類には収まらない太陽のおよそ70倍の質量を持つという結果が報告されたため、新種である可能性が示唆されています。

新種の発見

今回の発見は中国科学院国家天文台の研究チームにより報告されました。

よく観測が報告されるブラックホールは活性状態とされるもので、周囲を公転する恒星からガスが降り注いでおり、その高温となったガスが成す円盤状の部分からX線を放射し、それを観測することで発見されます。

しかし、今回報告されたものは観測するのに十分なX線を放射していませんでした。

そこで研究チームは周囲を公転する恒星との連星システムに注目し、恒星の動きを観測する視線速度法によって、中心にあるブラックホールを発見しました。

それを可能にしたのは中国が独自開発した分光望遠鏡であるLAMOSTです。

世界最大の広い視野角を持ち、効率的に観測を行うことができるため、今回の発見に繋がりました。

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ありえない質量?

今回報告されたものは、その質量から新種であることが示唆されていますが、理論的にはその質量はありえないと懐疑的な見方をしている研究者もいます。

恒星がブラックホールへと変化する超新星爆発を起こす前に、恒星風と呼ばれるガスが放出されます。

そのせいで多くの質量が失われてしまうため、恒星ブラックホールの質量の上限は太陽のおよそ50倍であると考えられていたので、70倍という大きさは理論的には大きすぎるのです。

さらに、今回のものは重い元素を多く含んでいるという特徴があり、そのような環境で超新星爆発が起きる場合は、より大量のガスが放出され、質量の減少率が大きいことも知られています。

そのため、今回の観測例のようなものは「ありえない」とも評されています。

しかし、同時にそのような質量を持つことが「ありうる」と援護できる観測結果も報告されています。近年、観測に成功した重力波ですが、その観測元となったブラックホール同士の合体では太陽のおよそ60倍となるものの誕生が報告されています。

「ありえない」とされていた観測結果をもたらしたのは、高性能な望遠鏡や重力波観測装置といった最新の測定機器です。

従来のブラックホール観測では、X線を放出している活性状態のものしか発見できませんでした。

しかし、技術の進歩により新しく見えるようになったことから、理論もまた進化することが求められます。

今回の報告をした研究チームは仮説として、重力波の観測例のように2つのブラックホールが衝突することで合体して生まれたとする説と、ブラックホールの周囲を回る恒星が吸収され、巨大化したという説の2つを提唱しています。

どちらの説が正しいかの結論は出ていないですが、さらなる研究が積み重ねられることにより、旧来の説が間違っていたと証明される日も近いかもしれません。

 

参考 : keckobservatory, Wikipedia, 天文学辞典, skyandtelescope

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いかがでしたか?
新発見されたブラックホールに興味を持っていただけましたか?一般に広く知られているものについても未知のことが多く、まだまだ新しい発見があります。皆さんも、日常に潜む新しい発見に胸を踊らせてみてはいかがでしょうか。

 

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