2014年11月23日の夜、ハワイのマウナケア山頂にある強力な望遠鏡は、宇宙を移動するブラックホールの謎めいた動きを捉えようとしていた。望遠鏡が宇宙を見つめていた7時間の間に、地球ほどの大きさの構造物が、約250万光年離れた私たちの最も近い銀河系アンドロメダの恒星を覆い隠す様子を捉えたかもしれない。その夜、アンドロメダ銀河を撮影した188枚の比較的地味な画像の中で、ブラックホールの候補となる現象は、文字通り光明となった瞬間だった。
「視線に沿って進むと、光はブラックホールの周りを曲がります。最初からこちらに向かっている光線だけでなく、あなたのそばを通り過ぎていたはずの光線も、こちらに向かって曲がります」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）とカブリ宇宙物理学・数学研究所の天体物理学者、アレクサンダー・クセンコ氏はビデオ通話で述べた。「一瞬、星が明るく見えるようになります。少し直感に反する現象ですが。」
クセンコ氏は、この現象について論じた論文の筆頭著者であり、10月にフィジカル・レビュー・レターズ誌に掲載された。この研究は、宇宙の暗黒物質の一部または全てが原始ブラックホールによって説明できる可能性を示唆している。原始ブラックホールとは、2019年に初めて直接画像化された、古典的な宇宙の姿を持つ、非常に古くから存在するとされる小型のブラックホールのことである。ブラックホールは、その大きさに関わらず、非常に強い重力を及ぼす天体であり、光でさえそこから逃れることはできない。
一つの考え方は、宇宙の始まりにおいて、信じられないほど高密度に膨張する宇宙におけるわずかな密度変動が、特に何らかの未知の力を介して重い粒子と相互作用した場合、星形成前のプラズマからブラックホールを生み出すのに十分であったというものだ。（一般的な既知のブラックホールは、通常、崩壊する星から形成される。）
「原始プラズマをスプーン一杯分取れば、それはほぼブラックホールです」とクセンコ氏は宇宙の初期の密度を指して言った。「少し圧縮するだけで、光さえも逃げ出せなくなるでしょう」
これらの理論上のブラックホールの中には、アインシュタインの重力理論によれば、ある臨界サイズを持つものもあり、ブラックホール内部の観測者にとってはブラックホールが継続的に膨張しているように見える一方で、外部の観測者にとっては一定の大きさのままであるように感じられる。この考えは、私たちの宇宙における「赤ちゃん宇宙」という概念を生み出すかもしれないが、原始ブラックホール自体は今のところ理論上のものに過ぎないことに留意すべきである。
クセンコ氏のチームの当面の課題は、その存在を証明することだ。原始ブラックホールが宇宙の暗黒物質（宇宙の約27%を占めるとされる謎の物質）の一部を占めるとすれば、その数は膨大になるはずだ。しかし、既に確認されているブラックホールのように、原始ブラックホールは検出できないほど小さい。
クセンコ氏と彼の同僚（10月の論文にはUCLAとKavli IPMUの研究者が参加）は、マウナケア山にあるすばる望遠鏡の全長約9メートルの鏡に取り付けられた全長約1.8メートルの鏡筒「ハイパー・シュプリーム・カム」を用いて、ブラックホール候補物質を広範囲に探査している。このカメラは、アンドロメダ銀河全体を数分ごとに撮影することができる。2014年の7時間にわたる宇宙探査で原始ブラックホール候補物質が1つ発見されたため、クセンコ氏は今後の観測でより多くの事象を収集し、その解明に役立てられることを期待している。
2014年の観測は、すべてのデータの中から見つけるのは容易ではありませんでした。チームは1万5000個以上の候補星のカタログを絞り込み、光の歪みの有無を調べました。その過程で、明るい星などによって引き起こされた「偽物」現象を50件近く発見しました。中には、通過する小惑星によって引き起こされた偽物もありました。しかし、星の選別を何度も繰り返した結果、1つの候補星が本物であることが判明しました。
https://gizmodo.com/say-there-were-a-black-hole-in-our-solar-system-how-wo-1843204014
より多くの候補事象が特定されれば、多くの銀河で観測される過剰重力（1970年代に科学者に暗黒物質の存在を示唆したのも、この過剰重力です）を説明する多数の小型ブラックホールが存在するという研究チームの理論の実現可能性が高まります。ちなみに、既知の最小のブラックホールは太陽質量の5倍（つまり太陽の5倍）程度です。最近発見された候補ブラックホールは、地球ほどの大きさでした。
地球サイズのブラックホールなんて信じられないという人もいるかもしれないが、実はこれは提唱されているブラックホールの中で最小のものではない。昨年、物理学者たちは太陽系に存在するとされる「プラネット・ナイン」と呼ばれる仮説上の天体を説明するため、ボウリングボールほどの大きさのブラックホールの存在を示唆した。
クセンコ氏のチームは2020年末にマウナケア山で再び観測を行い、現在はデータの精査という骨の折れる作業に追われています。ブラックホール候補が見つかったかどうかは、今年後半には判明するかもしれません。朗報を心よりお祈り申し上げます。
