太陽の360億倍の重さを持つ「宇宙の怪物」の発見

hố đen - Ảnh 1. — このブラックホールは地球から約50億光年離れた、知られている最大の銀河の一つである宇宙馬蹄形銀河の中心に位置しています - 写真：NASA

王立天文学会月報に掲載された研究によると、この巨大ブラックホールの質量は太陽の約360億倍と推定され、宇宙におけるブラックホールの理論上の最大限界にほぼ達している。

「これはこれまでに発見されたブラックホールの中でもトップ10に入る大きさで、おそらく最大のものになるだろう」とポーツマス大学の研究者トーマス・コレット氏は語った。

「宇宙の馬蹄形」の中心にある巨大なブラックホール

ブラックホールは地球から約50億光年離れた、世界最大級の銀河の一つである宇宙馬蹄銀河の中心に位置しています。その巨大な大きさは時空を歪ませ、他の銀河からの光を屈折させ、曲げます。

この「宇宙の怪物」を検出し、その大きさを正確に測定するために、科学者たちはまったく新しい方法を開発しなければなりませんでした。

「これまでのブラックホールの質量測定は間接的で不確実性も大きかったため、どれが最大のブラックホールなのかはっきりとは分かりませんでした。しかし、この新しい方法により、このブラックホールの質量に対する確信度が大幅に高まりました」と研究者のコレット氏は説明した。

研究チームは重力レンズ効果の兆候を探した。重力レンズ効果とは、巨大な物体の重力によって背後の光源からの光が曲げられ、歪んで、天然のレンズのように作用する現象である。

並行して、研究者たちは天文学における「ゴールドスタンダード」の手法を適用した。つまり、銀河内の星の動き、その速度、軌道を研究してブラックホールの質量を推定したのだ。

しかし、この方法は比較的近い銀河にしか有効ではありません。重力レンズ効果のデータを取り入れることで、科学者たちは測定能力を宇宙のはるかに遠い領域まで拡張しました。

「強い重力レンズ効果と恒星のダイナミクスを組み合わせたアプローチは、非常に遠方の系であっても、より直接的で信頼性の高い測定を可能にするでしょう」と、ブラジルのリオグランデ・ド・スル連邦大学の共著者であるカルロス・メロ氏は述べています。「特に興味深いのは、この方法によって、宇宙に『隠れた』超大質量ブラックホールの質量を、たとえそれらが完全に沈黙している場合でも、検出し測定できるようになることです。」