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ブラックホールが恒星をスパゲッティにする…約2億光年離れた潮汐破壊現象を観測

星がブラックホールに飲み込まれ、スパゲッティのようになっていく場面の想像図。

星がブラックホールに飲み込まれ、スパゲッティのように引き伸ばされていく場面の想像図。

M. Kornmesser/ESO

  • ヨーロッパ南天天文台の天文学者は、ブラックホールが恒星を吸い込み、星の物質を細い糸状にするのを観察した。
  • ブラックホールの強力な重力で起こるこの現象は「スパゲッティ化」と呼ばれている。
  • 今回観測された2億1500万光年離れた場所でのスバゲッティ化は、これまでに観測された中で最も近いものだ。

天文学者がめったに見られない出来事を観測した。ブラックホールがスパゲッティのように近くの星をむさぼり食う現象によって引き起こされた光のフレアだ。

地球から約2億1500万光年離れたエリダヌス座で観測された恒星の破壊現象は、天文学者がこれまでに観測した中で最も近いものだ。

「不運な星が銀河の中心にある超巨大ブラックホールに近づきすぎると、ブラックホールの強力な重力で星が細切れになり、物質の細い流れになってしまう」と研究の共著者でチリのサンチアゴにあるヨーロッパ南天天文台(ESO)の研究員、トーマス・ウェバース(Thomas Wevers)は今回の発見についてのプレスリリースで述べている。

これは潮汐破壊現象、俗にスパゲッティ化現象と呼ばれ、ブラックホールの重力が星をどんどん引き伸ばすにつれ、星が長く細い糸状になるものだ。このようにして星がブラックホールに吸い込まれると、何億光年も離れた場所からでも検出できるような強力なエネルギーのフレアを放出する。

2億1500万光年離れたところで起こったAT2019qizと呼ばれる潮汐破壊現象を撮影したビデオのスクリーンショット。この現象は、超大質量ブラックホールによって引き裂かれる星からの光の放射で、ヨーロッパ南天天文台の望遠鏡によって観測された。

2億1500万光年離れたところで起こったAT2019qizと呼ばれる潮汐破壊現象を撮影したビデオのスクリーンショット。この現象は、超大質量ブラックホールによって引き裂かれる星からの光の放射で、ヨーロッパ南天天文台の望遠鏡で観測された。

N. Risinger/ESO/Digitized Sky Survey 2

研究者らは、ESOの超大型望遠鏡(VLT)や新技術望遠鏡(NTT)などを用いて、死にゆく星を半年間に渡って観測し、その成果をイギリス王立天文学会月報に発表した。

「スパゲッティ化」をこれまでにないほど詳細に観測

研究チームは、その星が崩壊し始めた時に発見し、紫外線、可視光線、X線、電波の波長で観測し始めた。プレスリリースによると、この星の近さと発見のタイミングによって「前例のない詳細さ」でこれを観測することができたという。

これまで研究者は、スパゲッティ化している星が明るいエネルギーのフレアを放出しても、塵や破片がそのフレアを覆い隠すという問題を抱えてきた。今では、破片はスパゲッティ化プロセス自体から生じていることが分かっている。

バーミンガム大学の天文学者で、この研究の共著者であるサマンサ・オーツ(Samantha Oates)はプレスリリースの中で、「ブラックホールが星を飲み込む時には、強力な爆発で我々の視界を遮る物質を外側に打ち出すことが分かった」と述べた。つまり、エネルギーが放出されて、星の殻が外に飛び出してくるということだ。

また、研究チームは飲み込まれた星のサイズを推定している。それは、我々の太陽と同じくらいの質量で、2×10の30乗kg、または地球の33万倍と見られている。バーミンガム大学と王立天文学会の研究員で、この研究論文の主執筆者であるマット・ニコール(Matt Nicholl)は、この恒星は「約半分を100万倍以上の質量を持つブラックホールに奪われた」とプレスリリースで述べた。

研究チームは、このスパゲッティ化現象の詳細な観測が、同様の現象を説明するのに役立つと期待しており、それによってブラックホールと物質がどのように相互作用するかについて知ることができるとしている。

[原文:Astronomers captured rare images of a black hole shredding a star into spaghetti-like strands and devouring it

(翻訳、編集:Toshihiko Inoue)

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