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星コラム「もう少し知りたいブラックホールーその3」

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(C)NASA/M106

もう少し知りたいブラックホールのまさかの3つめです。

ブラックホールについては書物を読めば読むほど、謎が出てきて、困りますね。

そんな視点から進めていきたいと思います。



電波観測で巨大ブラックホールの証拠を捉える

🌟銀河の中心の巨大ブラックホールを、確認するために、銀河の中心の質量を

詳細に知らなくてはなりません。そして、恒星の質量ほどのブラックホールと

同様に、狭い領域に大きな質量があることがわかれば、ブラックホールの可能性が

高くなります。

1984年、ドイツの電波望遠鏡の観測により、りょうけん座の方向、地球から

2300万光年の距離にある、渦巻銀河「M106」がその中心から非常に強い電波を

出していることがわかりました。

さらに色々な電波観測所で観測が行われ、中心付近に5円玉を薄くしたような形状

のガス円盤(降着円盤)が発見されました。

次に、ガス円盤を詳しく調べると、5円玉の中心の穴は、半径がおよそ0.4光年、

ガス円盤は時速390万KM、という猛烈なスピードで回転していることがわかって

きました。

これらのことから、この銀河の中心の0.3光年の領域で、太陽の3900万倍もの質量

がなくてはなりません。ですが、そのような天体は、今のところ、ブラックホール

以外考えられません。

1995年に銀河の中心の巨大ブラックホールの確かな証拠として、初めて発見され

ました。

ハッブル宇宙望遠鏡が捉えたブラックホール

🌟ハッブル宇宙望遠鏡は、宇宙空間で大気に邪魔されなように、観測ができる

望遠鏡です。ブラックホール候補天体と、周辺構造を詳細な画像と質量のデータを

得ることができました。

1994年「M87」と呼ばれる楕円銀河の中心部で、高速回転するガスが検出され、

中心部60光年の領域には、太陽の24億倍の質量があることがわかりました。

さらには中心部の密度1立方パーセクあたり、太陽質量の100万倍と計算され、

巨大ブラックホールの有力な証拠となりました。

※パーセク(pc)は天体の距離を表す谷です。1パーセクは3.26光年です。

(C)NASA/M87

「M87-NGC4486-銀河」について紹介しました。「おとめ座」にありますが、肉眼では見えません。周りの「しし座」や「かみのけ座」などで大まかな位置を確認しましょう。

銀河のバルジが重いほど、中心のブラックホールも重い

🌟様々な銀河の巨大ブラックホールの質量が、わかってくることで、銀河の質量

との関係性もわかってきました。というのも、銀河の「バルジ」と巨大ブラックホ

ールの質量との間に、比例関係があることが確実視されてきました。

銀河系のような渦巻銀河の、ほとんどは中心部が膨らんでいます。この膨らみを

「バルジ」といいます。常に明るく輝く星の大集団です。

このバルジが大きいほど、中心にある巨大ブラックホールの質量も大きことが

わかってきたというのです。

このことから、巨大ブラックホールは銀河の中心で、周囲と無関係に生まれるので

はなく、銀河の形状と密接に関わりながら生まれ、進化してきたと考えられるよう

になりました。

まとめ

もう少し知りたいブラックホールの3つめのまとめです。

捉えられなかったブラックホールが確認できるようになり、机上の空論ではなくな

ってきているわけですが、それに伴って、推測する部分もまだたくさんあって、

興味は尽きませんね。

今回は存在を示すようなものを、中心にまとめてみました。

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