銀河中心のいたるところに、虹のような糸状の一次元の構造が隠されている。いや、平面視界と呼ぶべきか？その触手は5光年から150光年の長さがあり、科学者チームは今、銀河中心の超大質量ブラックホールを取り囲むように、銀河面と平行に伸びるフィラメントを発見した。まるで広げた手の指のようだ。
これらの一次元構造は、1980年代にノースウェスタン大学の天体物理学者ファルハド・ユセフ＝ザデーによって初めて発見されました。それ以来、既知のフィラメントの数は増加しており、昨年にはユセフ＝ザデー率いるチームがさらに1000本のフィラメントを発見したと発表し、既知のフィラメントの総数は10倍に増加しました。
研究チームの最新の発見は、フィラメントの既知の方向を変えるものです。これまで既知のフィラメントは銀河面に対して概ね垂直で、ハッシュマークのように銀河面を横切って伸びていました。新たに発見されたフィラメントは銀河面に対して平行で、従来の構造よりもはるかに短いものでした。
「それらが垂直に伸びているのには慣れています」と、新論文の筆頭著者であるユセフ＝ザデー氏はノースウェスタン大学の発表で述べた。「平面に沿って他にもあるかもしれないとは考えてもいませんでした。」研究チームの研究は本日、天体物理学ジャーナル・レターズ誌に掲載された。
水平フィラメントは、銀河系の中心にある超大質量ブラックホール「いて座A*」の片側にのみ存在します。（略して「いて座A*」）は約2万6000光年の距離にあり、質量は太陽の約400万倍です。
不気味なほど近いように思えるかもしれない。実際、電波望遠鏡の画像では「見える」ほど近いのだ。しかし、ブラックホールは銀河系全体に点在しており、休眠中のブラックホールの一つでさえ、わずか1600光年しか離れていない。しかし、天の川銀河には、サグA*ほど宇宙的に騒がしいブラックホールは存在しない。新しく発見された、より短いフィラメントが、その存在を端的に示している。
「ブラックホールの方向を指しているように見える構造の新たな集団を突然発見したのは驚きでした」とユセフ＝ザデー氏は述べた。「これらのフィラメントはランダムなものではなく、ブラックホールからの流出と結びついているように見えることがわかりました。これらを研究することで、ブラックホールの自転や降着円盤の向きについてより深く理解できる可能性があります。」
ユセフ＝ザデー氏は、南アフリカのMeerKAT望遠鏡を含む電波望遠鏡を用いて、フィラメントの研究を続けています。フィラメントは1次元構造で、基本的には磁場と相互作用する非常に長い電子の糸です。研究チームの推定によると、新たに発見された糸の年齢は約600万年です。
同発表によると、長いフィラメントを構成する粒子はほぼ光速で移動しており、水平方向のフィラメントは分子雲内の熱物質を加速しているように見える。そのため、より短い水平方向のフィラメントは熱放射を放出しているように見える。
「これらは数百万年前に起こった何らかの活動による流出物から生じたものだと考えられます」とユセフ＝ザデー氏は述べた。「流出した物質と近くの物体との相互作用の結果であると考えられます。」
ブラックホールはその名の通り、不活性な空虚な領域、あるいは少なくとも天体物理学の理解が破綻するブラックボックス領域とみなされることもある。しかし、その形成から成長に至るまで、多くの謎を抱えながらも、ブラックホールは宇宙の揺さぶりや相互作用を驚くほど力強く推進する存在である。
天の川銀河の中心部とその周囲にあるフィラメントは、さらなる調査が必要な珍しい現象のひとつに過ぎないが、すべてをまとめているブラックホールと明らかに関連している。
続き：NASAの新しいアニメーションでブラックホールの大きさを知ろう
