いて座Aブラックホールで、30分ごとに1回点滅する奇妙な準周期的な閃光が発見された。

天文学者たちは、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）を使用して、天の川銀河の中心にあるいて座（SGR）A*からのミリ波の準周期的なちらつきを発見した。この研究は、これらのちらつきは水星よりも小さい軌道半径を持つ超大質量ブラックホールの周りの電波斑の回転によって引き起こされると示唆している。これは、極度の重力を伴う時空を研究するために使用できる興味深い手がかりであり、この研究は天体物理学ジャーナルに掲載されました。日本の慶応大学の大学院生でこの研究の筆頭著者である岩田悠平氏は次のように述べた。

いて座A*ブラックホールが時々ミリ波で噴火することはよく知られています。今回、私たちはアルマ望遠鏡を用いて、いて座A*ブラックホールの電波強度の変化に関する高品質なデータを10日間にわたって毎日70分間取得し、典型的な時間スケールが30分の準周期的な変化と最大1時間のゆっくりとした変化という2つの傾向を発見しました。天文学者たちは、いて座A*の中心に太陽の400万倍の質量を持つ超大質量ブラックホールがあると推測している。 Sgr A*のフレアはミリ波だけでなく、赤外線やX線でも観測されています。

しかし、ALMA で検出された変化は、以前に検出されたものよりもはるかに小さく、このレベルの小さな変化は Sgr A** で常に発生していると考えられます。ブラックホール自体はいかなる形の放射線も発生しません。放射源はブラックホールを取り囲む高温のガス円盤です。ブラックホールの周囲のガスは重力井戸に直接入ることはなく、ブラックホールの周りを回転して降着円盤を形成します。研究チームは、短い時間スケールの変化に注目し、30分の変化周期が、半径0.2天文単位（1天文単位は地球と太陽の距離1億5000万キロメートルに相当）の降着円盤の最内縁の公転周期に相当することを発見した。

比較すると、太陽系の最も内側の惑星である水星は、太陽から 0.4 AU の距離で周回します。ブラックホールの中心には巨大な質量があるため、降着円盤におけるその重力の影響も極端になります。慶応大学の岡智治教授は、この放射は超大質量ブラックホールの近くで起こる異常な現象と関係がある可能性があると述べた。ホットスポットはディスク内に散発的に形成され、ブラックホールの周囲を渦巻きながら強力なミリ波を放射します。アインシュタインの特殊相対性理論によれば、放射線は、その発生源が光速に匹敵する速度で観測者に向かって移動すると、大幅に増幅されます。降着円盤の内側の縁は非常に速く回転しており、それがこの特殊な効果を生み出しています。

天文学者たちは、これがいて座A*のミリ波放射の短期的な変化の原因であると考えています。研究チームは、このような変化がイベント・ホライズン・テレスコープによる超大質量ブラックホールの撮影に影響を及ぼす可能性があると推測している。一般的に言えば、物体の動きが速いほど、その物体を撮影することが難しくなりますが、その代わりに、放出物自体の変化がガスの動きに関する説得力のある洞察を提供します。 ALMAによる長期監視により、ブラックホールがガスを吸収する瞬間を目撃できるかもしれない。目標は、超大質量ブラックホールの周囲の不可解な環境を理解するために独立した情報を抽出することです。

ボー・ケ・ユアン研究/出典：国立科学研究所

この研究は天体物理学誌に掲載された。

BoKeYuan｜科学、技術、研究、ポピュラーサイエンス

[Bokeyuan]をフォローして、もっと美しい宇宙科学を見てください