「超大質量」ブラックホールがこのガス雲を粉砕しようとしている

世界中の科学者が、天の川銀河の中心にある怪物ブラックホールに大胆に接近する運命のガス雲を追跡している。これは、このような超大質量ブラックホールがどのように進化するかについての新たな秘密を明らかにするかもしれない宇宙遭遇である。

のG2スペースクラウド、そしてブラックホールによる最終的な死は、2011年に雲の運命が最初に特定されて以来、厳しい監視下に置かれてきた。現在、雲は超大質量ブラックホールによって細断される運命にある。

科学者のステファン・ギレッセンとダリル・ハガードにとって、G2の死が差し迫っていることに興奮が高まっている。

イリノイ州ノースウェスタン大学の研究者ハガード氏は、ジョージア州サバンナで今月開かれた米国物理学会でのプレゼンテーションで、「人間の一生の中でそれが展開するのを見ることができる。これは非常に珍しいことであり、非常に刺激的だ」と語った。ギレッセンは、ドイツのマックス・プランク地球外物理学研究所の研究者です。

天の川のブラックホールハート

天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールは、射手座A*(「射手座 A スター」と発音し、Sgr A* として知られています)。太陽の400万倍の質量があり、周囲の星への影響によってのみ見ることができます。

2011年、ギレッセンと天文学者のチームは、地球の約3倍の質量を持つ小さなガス雲が地球上にあることを発見した。ブラックホールとの衝突コース天の川の中心部にある。科学者たちは、クラウドが 2014 年 3 月末頃 (1 か月前) に Sgr A* と対話し始めるとすぐに判断し、さまざまな波長で継続的に監視してきました。

宇宙雲の破滅

最接近時には、G2 は地球から太陽までの距離の約 150 倍の範囲で Sgr A* ブラック ホールを通過します。 (地球と太陽の距離は約 9,300 万マイル、つまり 1 億 5,000 万キロメートルです)。 Sgr A* が太陽のある場所にある場合、G2 雲は太陽系の境界内に位置することになります。

「狭い空間にたくさんのアクションがある」とハガード氏は語った。

ハガードは、NASA の情報を使用して相互作用を監視するプロジェクトの主任研究者を務めています。チャンドラ X 線天文台そして、NRAO の超大型アレイでは、X 線と電波の波長を組み合わせて、将来のことを詳しく知ることができます。ギレッセンは、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡を天の川の中心に合わせて調整し続けています。

「物体は加速されており、ますます速くなっている」とギレッセン氏は語った。

すでにクラウドの一部は変化し始めています。ブラックホールに近づくにつれて、乱流とブラックホールの潮汐力が組み合わさってガス雲を混ぜます。 「朝のコーヒーにミルクを一滴入れたような感じです」とジレッセン氏は付け加えた。

ブラックホールに近い領域では重力が影響するため、雲の前部は後部よりも速く動き始めています。ジレッセン氏は、これを前部より後部の動きが遅い列車に例え、「あまり健康的ではなかった」と述べた。

しかし、一部の波長では効果が現れ始めているが、チャンドラが観測したX線領域ではG2は沈黙を保っている。

「これまでのところ、X線検査ではG2相互作用の兆候は見られない」とハガード氏は語った。 「私たちはそれが時間の経過とともに変わることを願っています。」

Sgr A* 自体も黙っていません。 2013 年、NASA のスウィフト ガンマ線バースト ミッションが、これまでブラックホールから観測された中で最も明るいフレア。ハガード氏によると、このフレアはおそらくG2とは関係がないと思われるが、ガス雲が細断されるにつれて、より遠くからではあるが同様のフレアを引き起こす可能性があるという。

誇り高きライオンですか、それとも成長中の子供ですか？

ガス雲が Sgr A* と相互作用するにつれて、ハガード氏は、ブラックホールがどのようにしてこれほど大きくなるかを科学者が理解するのに役立つだろうと期待を表明した。超大質量ブラックホールは平均的な星の質量の数百万倍に達する可能性がありますが、他のブラックホールは単一の恒星の質量を小さな空間に詰め込むことができます。

科学者たちは、超大質量ブラックホールが主に星、ガス、塵の降着によって成長することを知っていますが、巨大ブラックホールがどれくらいの頻度で摂食を必要とするかについては不明です。

ハガードは 3 つの可能性について説明します。ブラックホールサバンナのライオンのように、食べては太り、何日もダラダラしてから再び狩りをするように、発作的に成長することもあります。あるいは、時間の経過とともに着実に成長し、最終的には先細りになるかもしれません。 3番目の可能性は、国債が国の借金のように増加する可能性だ。「増え続け、増え続け、増え続けていく、私が考えられる数少ないものの一つだ」と彼女は語った。

最後のものは観察証拠から除外できます。ブラックホールが成長し続ければ、これまでに観察されたものよりもはるかに大きくなるでしょう。 G2 の観察は、科学者が他の 2 つの可能性のどれが正しいかを判断するのに役立つ可能性があります。

地球の 3 倍の質量がある G2 のような雲では、ブラック ホールを超大型化するには不十分です。ただし、クラウドは、そのようなインタラクションがどのくらいの頻度で発生するかについての洞察を提供する可能性があります。 G2 が細断されると、他の銀河の中心部で発生するちらつきについての手がかりも得られる可能性があります。ちらつきは、他の銀河が同様の雲を消費することによって引き起こされる可能性があります。

両科学者は、この機会に興奮を表明した天文現象を観察するこれは通常、数百万年から数十億年の規模でリアルタイムで発生しますが、ハガード氏は、雲が実際には約 25,000 年前に細断されたと指摘しました。光は伝わるのに時間がかかるため、科学者は過去に起こった出来事を今しか観察できません。

ジレッセンは衝突の観察をサッカーの試合に例えた。ほとんどの場合、天文学はラジオでペナルティショットを聞くことにたとえられますが、その動きを直接体験することははるかにスリリングです。

ハガードも同様の興奮を表明した。