天文学者たちは、6億光年離れた恒星を食い荒らし、さらに大きなブラックホールを中心とする銀河をさまよっていると思われる超大質量ブラックホールを発見した。
AT2024tvdと名付けられたこの現象は、パロマー天文台のツビッキー・トランジェント施設によって最初に発見され、その後、ハッブル宇宙望遠鏡やチャンドラ宇宙望遠鏡といった強力な宇宙望遠鏡によって確認され、宇宙の犯罪現場の特定に役立ちました。研究者たちは驚きましたが、原因となったブラックホールは、超大質量ブラックホールが通常そうであるように、母銀河の中心にはありませんでした。実際には、このブラックホールは銀河中心から2,600光年も離れていました。これは理論上は非常に遠い距離ですが、実際には私たちの太陽と天の川銀河の中心にあるブラックホール、いて座A*との間の距離のわずか10分の1に過ぎません。
このような潮汐破壊現象（TDE）は、ブラックホールの重力が恒星を激しく引っ張ることで、質量の小さいガス球が引き伸ばされ、引き裂かれ、ブラックホールの周りを渦巻く現象で発生します。この現象はスパゲッティ化と呼ばれ、楽しい意味を込めて呼ばれています。この現象から発生するエネルギーの瞬間的な爆発は途方もなく巨大で、その明るさは超新星爆発（巨大な恒星の爆発的な死）に匹敵します。この光の爆発は電磁スペクトル全体にわたって観測できるため、TDEは、最近発見されたような、静かすぎたり隠れていて検出できない可能性のあるブラックホールを発見するための貴重な情報源となります。
AT2024tvdの特別な点は、光学サーベイによって発見された初のオフセットTDEであるということです。これは、The Astrophysical Journal Letters誌に近日掲載予定の論文で、プレプリントサーバーarXivにも掲載されています。この成果は、宇宙を移動する際に時空を歪ませ、暗闇に包まれる不運な天体が、巨大な天体の存在を露わにするために自らを犠牲にするという条件付きで、いかにして発見できるかを実証しています。
「潮汐破壊現象は、そうでなければ検出できない巨大ブラックホールの存在を明らかにする上で大きな可能性を秘めています」と、カリフォルニア大学バークレー校の研究者であり、ZTFチームのメンバーでもある研究共著者のライアン・チョルノック氏はNASAの発表で述べています。「理論家たちは、銀河の中心から離れた場所に巨大ブラックホールの集団が存在するはずだと予測していましたが、今や潮汐破壊現象を用いてそれらを発見できるのです。」
研究チームは、この孤立ブラックホールが銀河系内でどのようにして偏在し、中心核にある超大質量ブラックホールに非常に近い位置に存在するようになったのかについて、いくつかの仮説を立てている。（この孤立ブラックホールの質量は太陽の約100万倍と推定されており、銀河中心のブラックホールの少なくとも10分の1以下である。）一つの可能性は、ブラックホールがかつて小さな銀河の中心にあり、その小さな銀河がより大きな銀河に吸収され、現在は単に大きな銀河の中を漂っているというものだ。もう一つの可能性は、ブラックホールがかつて三体系であった銀河の中で最も弱い部分であり、より大きな天体によって押し出されたというものだ。つまり、銀河系の中心には2つのより大きなブラックホールが潜んでおり、孤立ブラックホールは数千光年も離れた彼方へと押し出された可能性がある。
「ブラックホールが銀河の中心核にある他の2つのブラックホールと三重相互作用を起こしたとしても、依然として銀河に束縛され、中心領域の周りを周回し続ける可能性があります」と、カリフォルニア大学バークレー校の研究者で本研究の筆頭著者であるユーハン・ヤオ氏は、同じ発表の中で述べています。しかし現時点では、研究チームはブラックホールが押し出されたのか、それともより大きなブラックホールに引き込まれているのか、確信が持てていません。
ヴェラ・ルビン天文台やローマ宇宙望遠鏡といった将来的な観測機器の稼働開始に伴い、天文学者たちはこれが全く新しい種類の発見の始まりに過ぎないと期待している。ブラックホールが星を飲み込むこと以上に不安を掻き立てるものがあるとすれば、それは、飢えた天体が宇宙空間を予期せぬ場所で漂っているという考えだからだ。
