ブラックホールが遠く離れた銀河の星を引き裂いた

それは 10 年以上も前から見られなかった出来事でした。85 億光年離れたところから見えるほど明るい遠くの銀河の中心から、エネルギーの突然の閃光が放たれました。 太陽の 1,000 兆個以上に相当する光のバーストを伴うこの閃光は、カリフォルニア州のパロマー天文台で実施された全天の夜空調査であるツヴィッキー トランジット ファシリティによって最初に検出されました。

「このバレンタインデーに、私たちは不可解な情報源を見つけました。それはまったく奇妙でした!」本の筆頭著者であるメリーランド大学の Igor Andreone 氏 1 から 2 イベントに関する論文、彼は言った はしっこ. 「そして、ストレンジは科学が得意です。つまり、科学から学ぶことができるということです。」

数日のうちに、世界中の天文学者が望遠鏡を閃光に向け、X 線、電波、その他の波長で観測しました。 それは異常に明るく、ガンマ線バーストに似ていました – 通常ガンマ線またはX線望遠鏡によって検出される一種の明るい閃光です。 しかし、これは光学望遠鏡で発見されました。

閃光の途方もない明るさから、天文学者はそれが星の破裂によって引き起こされたに違いないと結論付けました。 星が銀河の中心にある超大質量ブラック ホールに近づきすぎて、重力によって引き裂かれています。 「それは星を完全に引き裂くことができます。星は、もはや一緒に立つことができなくなるまで、文字通り引っ張られて引き伸ばされます。これは潮汐破壊イベントと呼ばれ、天文学者は近年、そのようなイベントを数十回観察しています」とアンドレオーネは説明しました.

この特定のイベントで珍しいのは、物質がほぼ光速でブラック ホールの極から放出されるため、大量のエネルギーが放出されたことです。 「理由はわかりませんが、星が分裂すると、非常に強力な物質の噴流が放出されることがあります」とアンドレオニは言いました。 このジェットは、地球に直接向けられているため、特に明るいと考えられており、電磁スペクトルのより広い部分でより明るく見えます。

このような刺激的な一時的な事象を発見するために、天文学者は、可能な限り空を常にスキャンし、明るさの突然の変化を発見する望遠鏡を必要としています。 しかし、毎晩何千もの明るさの変化が観察されるため、最も興味深いものを発見するには、この膨大な量のデータを改良する必要があります。 Andreoni のグループは、このデータをふるいにかけ、光の波長で非常に高速なイベントを見つけています。

明るさの急激な変化は、超新星爆発または 2 つの中性子星の合体が原因である可能性があります。 まばたきを引き起こした特定のイベントを理解するには、さらに観察が必要です。 たとえば、超新星は数週間にわたって光りますが、これは天文学的な基準では非常に高速です。 しかし、この特定のイベントはそれよりも速く、数時間または数日以内に明るくなりました。 これにより、緊急かつ緊急の重要性が生じました。

このグループは、この閃光を国際社会に報告し、電波や X 線などの他の波長で動作する望遠鏡を使用している研究者にもそれを監視するよう奨励しました。 合計で、21 の望遠鏡がこのイベントに関するデータを提供しました。 「パズルのすべてのピースを集めて組み立てたとき、この写真が出てきました。これは本当に素晴らしいものでした」とアンドレオニは言いました。 「これほど稀な発生源が見つかるとは思っていませんでした。確かに光学系ではありません。」

ブラック ホールによって引き裂かれた星のうち、これらの強力なジェットを生成するのは約 1% にすぎませんが、その理由はまだよくわかっていません。 星が引き離され、その物質がブラック ホールに向かって引き寄せられると、その物質のエネルギーが光に変換されます。 磁場とブラック ホールのスピンが連携して、物質が極から落下する可能性があるという仮説が立てられています。これは、物質が両端から飛び出すように中央を絞ったペンキのチューブのようです。

「私たちは地球の質量が光速の数千倍近く引き離され、ねじれ、解放されていることについて話している.地球上で再現することは不可能である何かを研究する本当にユニークな機会だ」とアンドレオーネは言った.

このようなジェットが、光波長としても知られる電磁スペクトルの可視光部分で検出されたのはこれが初めてでした。 以前は、X 線、ガンマ線、電波を調べることで、ブラック ホール周辺からのジェットを検出していました。

どちらも天文学者に、ブラック ホールの周囲の環境について何かを教えてくれます。つまり、ブラック ホールは、光学的な光が通過できるため、それほど密度が高くないということです。また、光学スコープを調べることが、将来のこれらの極端な現象を発見するのに役立つ方法になる可能性があることを示しています。

望遠鏡がそのような事象に迅速に対応する必要性は、望遠鏡の設計と計画の柔軟性を高める原動力にもなります。 ハッブルやジェームズ ウェッブのような望遠鏡は非常に人気があり、収容できるよりも多くの研究者が望遠鏡で時間を申請していることを意味します。 そのため、時間の遵守は何年も前から綿密に計画されており、 観測時間の最後の 1 分ごと できるだけ。 しかし、まれな事象に数時間または数分で対応できる望遠鏡の必要性もあります。

宇宙望遠鏡の方向を安全かつ迅速に変更することは困難であるため、ハッブル宇宙望遠鏡とジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡がこの種の探査に貢献するのはまれです。 しかし、最近建設された地上望遠鏡など マスターネットワーク または GROWTH-インド望遠鏡、ガンマ線イベントのために空をスキャンし、それらを監視するために即座に独立した行動をとることに特化しています。

そして、人間ベースの介入のオプションが常にあります。 アンドレオーネ氏は、「文字通り人々に電話して、『ねえ、望遠鏡をこの座標またはあの座標に向けてもらえませんか?』と言わなければならないことがあります」と語った。 他のケースでは、研究者はオンライン システムを介してリクエストを送信し、利用可能な時間に観測を行います. 望遠鏡がこれらの短い、まれな、しかし科学的に重要なイベントにどのように反応するかを見ることへの関心が高まっています.

Andreone 氏は、ブラック ホールの観測でこのブレークスルーを達成するには、さまざまな望遠鏡で作業している研究者間の国際的な協力と、それらの望遠鏡の迅速な対応能力の両方が不可欠であると述べています。 「これは、この種の発見にとって非常に重要でした。望遠鏡でそれができなければ、これほど大きな発見をしていることに気付かなかっただろう」