ブラックホールは私たちが考えていたよりもずっと頻繁に星を飲み込むかもしれない

宇宙のほとんどの銀河には、少なくとも一つの共通点がある。超大質量ブラックホールは銀河の中心に位置し、静かに星間ガスや塵を貪り食い、事象の地平線の範囲内に入るものをすべて消滅させているのだ。しかし、科学者たちはこれらの巨大なブラックホールの起源や、なぜそれほど超大質量になったのかについてはほとんど知らない。

「ブラックホールがどのように成長するのか、私たちはあまりよくわかっていません」とシェフィールド大学のジェームズ・ムラニー氏は言う。「特に、最初の星が形成され始めた初期宇宙でブラックホールがどのように成長したかは。」

しかし、ムラニー氏とその同僚たちは偶然に大きな手がかりを見つけたのかもしれない。

月曜日にネイチャー・アストロノミー誌に発表された研究で、ブラックホールがこれまで考えられていたよりもはるかに頻繁に星全体を破壊し「消費」する可能性があるという証拠が報告されている。

「この結果は、多くの科学的発見と全く同じように、まったくの偶然で出たものです」とマラニー氏は言う。「私たちは当初、銀河が衝突すると何が起こるのかを調べようとしていました。」

しかし、彼のチームが2015年に15個の銀河を観測したところ、そのうちの1つが2005年の前回の調査以来変化していることに気づいた。彼らは強い閃光を観測した。これは潮汐破壊現象（TDE）の痕跡だ。サーファーが文句を言いそうな話だが、TDEとは恒星がブラックホールに近づきすぎて完全に引き裂かれる現象だ。恒星にとっては消え去り、ブラックホールにとっては夕食の時間だ。

TDE は、本来は驚くべき現象ではない。しかし、ランダムに 15 個の銀河の中から発見されたというのは、かなり奇妙なことだ。「これまで、このような現象は、数千から数万の銀河を調査して初めて検出されました」と Mullaney 氏は説明する。「それでも、必ず 1 つ見つかるとは限りません。」

もちろん、研究チームが本当に幸運だったという可能性もあります。しかし、ミュラニー氏は、このような現象が単なる偶然である確率を計算し、100分の1程度であることがわかったと言います。それよりも可能性が高いのは、TDEをより頻繁に起こす状況、つまり銀河の衝突に偶然遭遇したことだと彼は説明します。

「これは、非喫煙者の集団を調査する場合と少し似ています。かなり大きな集団の中で肺疾患を患っているのは 1 人だけかもしれません。一方、喫煙者の集団をサンプリングすると、15 人に 1 人が肺疾患を患っていることがわかります。喫煙は肺疾患の原因となるからです」と彼は言います。「私たちは、これらのイベントの 1 つが予想よりもはるかに小さなグループで発生していることを発見しました」ので、喫煙者が肺疾患を患う可能性が高いのと同じように、衝突銀河は TDE のリスクにさらされている可能性が高いようです。

さらなる研究が必要です。特に、たとえわずかでも、ムラニーのチームが単に非常に幸運だった可能性もあるからです。しかし、グループは、確信度を高めるために、さらに多くの衝突銀河を観察したいと考えています。もし彼らが本当に TDE の発生確率を高める何かにたどり着いたのであれば、さらに多くの衝突銀河を見つけることができるはずです。

「人類に何か影響を与えるわけではない」とマラニー氏は言う。「しかし、ブラックホールがどのように成長しているのかを最終的に理解するのに役立つかもしれない」

一般的に、ブラックホールは星自体ではなく、星間ガスと塵を大部分飲み込んでいると考えられてきた。しかし、ミュラニー氏は現在、ブラックホールは星を飲み込むことでその質量の4分の1を得ている可能性があると考えている。「これらの現象が私たちの研究が示唆するほど頻繁に起こっているのであれば、ブラックホールが実際に星を飲み込むことが突然実現可能な方法になる」と同氏は言う。