2月11日、天文学者たちは太陽の1000兆倍もの明るさを持つ光源から発せられたと思われる遠方の閃光を観測しました。彼らは他の科学者たちにこの現象を知らせ、複数の望遠鏡がすぐにその閃光に焦点を合わせました。そして今、2つの研究チームがその光源を特定しました。それは、遠方の宇宙で精力的に活動するブラックホールです。
ブラックホールは暗く、その重力は非常に強いため、光でさえ事象の地平線から逃れることができません。今回の場合、この明るい閃光は、ブラックホールが貪欲なコンパクト天体に近づきすぎた恒星を、いかに激しく飲み込んだかによって発生しました。この光の饗宴の詳細は、本日Nature誌とNature Astronomy誌に掲載された論文で発表されました。
「この特別な現象は、最も強力なガンマ線バーストの残光よりも100倍も強力でした」と、MITの天体物理学者でNature Astronomy誌掲載論文の筆頭著者であるディーラジ・パシャム氏はプレスリリースで述べた。「まさに驚異的な現象でした。」
時折、不運な星がブラックホールの逃れられない重力に巻き込まれます。回転するブラックホールは星の縁を比喩的な意味での縁から引き裂き、星の物質はブラックホールの周りを渦巻く過熱された渦巻きと化します。こうした摂動は大量の光を発します。AT 2022cmcは、これまでに知られている中で最も明るく、最も遠方で発生する潮汐破壊現象です。その源は約85億光年離れた超大質量ブラックホールです。
潮汐破壊現象は天体物理学者にとって有用である。ブラックホールの回転速度や、巨大天体がエネルギーを吸収する速度を明らかにできるからだ。また、超大質量ブラックホールがどのように成長し、それを包む銀河をどのように形作るのかを解明することもできる。
ブラックホールは時折、超高温の物質ジェットを宇宙空間に噴出させます。天文学者たちは、その頻度がどれくらいかを正確に把握できるかもしれないと考えています。高エネルギーのジェットは光速近くまで加速され、直接私たちに向けられない限り、観測するのは非常に困難です。2022cmcはまさにその例です。
ブラックホールのジェットは地球に向けられているため、私たちの目には、そうでない場合よりもはるかに明るく見えます。そのため、2つの研究チームは、その非常に遠い距離にもかかわらず、光源を観測することができました。
世界中の21基の望遠鏡が、X線、電波、可視光線、紫外線の波長でジェットを観測しました。人間の目で見える電磁スペクトル領域である可視光線の波長で、ジェットによる潮汐破壊現象が観測されたのは今回が初めてです。
X線放射は観測期間中に劇的に変動しました。研究者たちは、これはブラックホールが周囲に大量の物質を集積（つまり集め）ていた時期によるのではないかと推測しています。
研究チームは、この現象の光と宇宙で起きる他の発光現象を比較し、噴流による潮汐破壊現象が唯一の原因である可能性があると判断した。
「宇宙は本当に驚きに満ちており、私たちはそれらを捉える準備をしておかなければなりません」と、合同宇宙科学研究所の天文学者でNature誌論文の筆頭著者であるイゴール・アンドレオーニ氏は、ギズモードへのメールで述べた。「より多くのツールや新しい技術を開発することは確かに発見への道ですが、粘り強さ、そして思いがけない時にいつでも空に感動したいという強い思いも必要です。」
パシャム氏は、今後、他の天体調査によってさらに多くの潮汐の乱れが明らかになり、それがウェッブ望遠鏡のような宇宙観測所で詳しく調べられるようになるかもしれないと付け加えた。
LSST カメラのようなツールは、チリのルビン天文台に設置されれば世界最大のデジタル カメラとなり、夜空とそこで起こるすべてのダイナミックな現象を定期的に撮影するための優れたリソースとなります。
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