研究者たちは「反響装置」と名付けた新しい装置を用いて、天の川銀河に8つの反響するブラックホール連星を発見しました。そして、それらのX線反響を音波に変換しました。下のビデオでその音を聞くことができます。
反響機は、国際宇宙ステーションに搭載されたNICER望遠鏡の衛星データを精査し、ブラックホールや中性子星などのX線源から放射される「エコー」と呼ばれる奇妙なX線放射を観測しました。天体物理学者チームは、天体物理学ジャーナルに掲載された最近の研究で、8つの新たなブラックホール連星エコーとそこから発生するX線バーストについて説明しています。
ブラックホールは、光さえも逃れられないほどの強力な重力を持つ、非常に質量の大きい天体として知られています。ブラックホールは、しばしば降着円盤と呼ばれる超高温のガスと塵の集積物に囲まれています。この超高温の物質の一部がブラックホールに落ち込むと、X線が発生します。
ブラックホールX線連星では、ブラックホールが犬のノミのように大きな伴星の周りを公転し、そのエネルギーを吸収しているため、ブラックホールの周囲はX線で輝いています。この降着円盤のおかげで、研究者は普段は見えないブラックホールを観測することができます。
「銀河の進化におけるブラックホールの役割は、現代天体物理学における未解決の課題です」と、MITの天体物理学者で本研究の共著者であるエリン・カラ氏は、研究所の発表で述べています。「興味深いことに、これらのブラックホール連星は『ミニ』超大質量ブラックホールのように見えます。そのため、これらの小さな近傍系における爆発現象を理解することで、超大質量ブラックホールにおける同様の爆発が、それらが存在する銀河にどのような影響を与えるかを理解できるのです。」
研究者たちは、ブラックホールの質量が太陽の5倍から15倍の範囲にあり、いずれも太陽のような恒星をエネルギー源としていることを発見した。研究チームは、ブラックホールはまず数週間にわたって大規模なX線バーストを起こし、その間、明るいコロナを生成し、ほぼ光速で移動する巨大な物質ジェットを噴出したと報告した。その後、数日かけてコロナは減衰し、ジェットは消滅し、ブラックホールは低エネルギー状態に落ち着くと報告した。
これらのX線の一部は降着円盤で反射し、最初の放射の「エコー」を作り出します。昨年、天体物理学者たちは初めてブラックホールの裏側から反射する光を検出しましたが、そのブラックホールは遠方の銀河にあり、新たに発見された8つのエコーはすべて天の川銀河にあります。
「これらの光エコーを使ってブラックホールに最も近い環境を再構築できる段階に入っています」とカラ氏は述べた。「今回、これらのエコーが一般的に観測されていることを示し、ブラックホールの円盤、ジェット、コロナのつながりを新たな方法で探ることができるようになりました。」
関連プロジェクトでは、カラは教育学と音楽学の研究者と協力し、ブラックホールからのX線放射を音波に変換しました。低周波の光は、音の低音域に対応しています。ブラックホールの爆発が収まるにつれて、X線放射が徐々に大きくなり、徐々にフェードアウトしていく様子が聞こえます。あとは、ブラックホールのクラブビートをミックスしてくれる人を探すだけです。
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