Now we know how fast a black hole spins when it shreds a star

はるか昔、約 3 億光年離れた銀河で、ある星が無意識のうちに進路を変え、強力なブラック ホールに致命的に近づいた。星を引き裂いた後、ブラックホールはエネルギーのパルスを宇宙に放出しました。

天文学者は 2014 年に、X 線で作られたこの古代の信号を受信しました。

今回、天体物理学者のチームはこれらの X 線を使用して、この謎めいたブラック ホールに関する洞察、具体的にはその回転の速さについての洞察を明らかにしました。彼らは出版された日記に載った水曜日の研究科学。

マサチューセッツ工科大学の天体物理学者であり、この研究の筆頭著者であるディーラジ・パシャム氏はインタビューで、「ブラックホールのすぐ隣から情報を得ていることになる」と語った。 「存在し得る最強の重力から情報を得ているのです。」

問題のブラックホールは超巨大であると考えられており、その質量は太陽の約100万倍である。したがって、非常に強力な引力を持っています。そのため、目立たない星がこのブラックホールの近くを横切ると、星は引き裂かれ始めました。この劇的な瞬間は潮汐破壊イベント、またはフレアと呼ばれます。

「それは単なる重力だが、極限状況における重力だ」と、この研究には関与していないロスアラモス国立研究所の天体物理学者クリス・フライヤー氏はインタビューで語った。

これらの潮汐破壊フレアは、星を活発に消費しているブラックホールの性質と回転を理解するために重要です。

ブラックホールが星を剥ぎ取ると、この揮発性物質はブラックホールの周りの円盤に引き込まれ、摂氏100万度まで加熱されるとパシャム氏は説明した。この「星のスープ」は、X 線の形でエネルギーを宇宙に放出します。このブラック ホールの場合、科学者らは、少なくとも 450 日間にわたり、131 秒ごとに強い X 線信号が放出されていることを発見しました。

重要なことに、このホットディスクはブラックホールの事象の地平線、つまり帰還不能点のすぐ外側を周回している疑いがある。光さえも逃げることはできません。

「鍵となるのは、物質がブラックホールにどれだけ近づくことができるかを理解することだ」とパシャム氏は言う。

言い換えれば、この熱い星物質の円盤がどこでどのように動いているかについての証拠と、ブラックホールの質量に関する優れたアイデアを組み合わせて、パシャム氏のチームはブラックホールの回転を「解明した」と述べた。光の約半分の速度で回転します。研究者らは以前にもブラックホールの速度を計算しており、ブラックホールは今回のブラックホールよりも速く回転する可能性があるが、今回のブラックホールの速度は驚くべきものではない。

「それはただの本当に急速に回転するブラックホールだ」とフライヤー氏は語った。

ブラックホールを研究するこの方法は、星の劇的な粉砕を観察することによって、科学者に、活発に大質量星を引き裂き、星の物質の円盤を作成している大質量ブラックホールについての洞察力を高めるものとなる。これは珍しいことです。これを積極的に行っているブラックホールはわずか約 5 パーセントです。

「基本的には、これまで研究されていなかったこの超大質量ブラックホールのプールにアクセスできるようになるのです」とパシャム氏は語った。

パシャムは、宇宙のこうした劇的な出来事をさらに探し、できれば発見したいと考えています。その目的は、まだほとんどが謎に包まれており、科学的には比較的新しいブラックホールの性質を解明し続けることです。

「20年ちょっと前、私たちはブラックホールの存在を証明できるかどうか確信が持てませんでした」とフライヤー氏は語った。 「今、それを疑う人は誰もいません。」

「証拠は増え続けている」と彼は言った。