マサチューセッツ工科大学とバーミンガム大学の天文学者らによると、今年初めに宇宙で目撃された不思議なほど明るい閃光は、地球を直接指しているブラックホールジェットであるという。
この信号 AT 2022cmc は、宇宙の半分にある信じられないほど明るい光学および電波 X 線信号の発生源です。天文学者らによると、これは超大質量ブラックホールから出る光速に近い速度で移動する物質のジェットによるもので、超大質量ブラックホールがどのように栄養を与えて成長するのかについて新たな光を当てる可能性があるという。
研究チームは、のツウィッキー一時施設によって最初に発見されたこのジェット機は、突然近くの星を飲み込み始めたブラックホールから発生し、その過程で大量のエネルギーを放出したと考えている。
潮汐破壊現象
このような現象は潮汐破壊現象(TDE) として知られており、天文学者は通過する星がブラック ホールの潮汐力によって引き裂かれる他の同様の現象を観察しています。
しかし、AT 2022cmc はこれまでに発見されたどの TDE よりも明るく、最も遠いものは約 85 億光年離れたところで検出されました (にあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡を使用して測定)。
バーミンガム大学准教授のマット・ニコル博士は、「スペクトルから、発生源は約30,000度という高温であることがわかりました。これはTDEでは典型的な温度です」と語る。 「しかし、この出来事が起こった銀河による光の吸収も見られました。」これらの吸収線はより赤い波長に大きくシフトしており、この銀河が私たちが予想していたよりもはるかに遠くにあることを物語っています。」
天文学者らは、ブラックホールのジェットが地球に直接向いている可能性があり、信号が他の方向に向いている場合よりも明るく見えると考えている。
この効果は、通過するサイレンの音を増幅したような「ドップラーブースティング」であり、AT 2022cmc は発見された 4 番目のドップラー増幅 TDE となり、2011 年以来初めて観測されました。
これは、光学天空測量を使用して発見された最初の増幅 TDE でもあります。より強力な望遠鏡では、より多くの TDE が明らかになり、超大質量ブラック ホールがどのように成長し、周囲の銀河を形作るのかについての洞察が得られます。
星を飲み込むブラックホール
AT 2022cmc の最初の発見後、研究チームは、国際宇宙ステーションに搭載された X 線望遠鏡である中性子星インテリア コンポジション ExploreR (NICER) を使用して信号に焦点を当てました。
「最初の 3 日間は、物事はごく普通に見えました」と、 『Nature Astronomy』誌の研究論文の筆頭著者であるディーラジ・”DJ”・パシャム氏は言う。 「その後、X線望遠鏡で観察したところ、その線源は最も強力な明るいガンマ線バーストよりも100倍強力であることがわかりました。」
通常、ガンマ線バースト（大質量星の崩壊によって放出されるX線放出の極端なジェット）が、このような出来事の通常の容疑者であると、バーミンガム大学の助教授であり、この研究を主導したベンジャミン・ゴンペルツ博士は説明する。ガンマ線バーストの比較分析。
「しかし、それらは明るいのですが、崩壊する星が生成できる光は限られています。AT 2022cmcは非常に明るく、非常に長く持続したため、本当に巨大な何か、つまり超大質量ブラックホールがそれに動力を与えているに違いないと私たちは知っていました。」
研究チームは、AT 2022cmc の X 線輝度が、以前に検出された 3 つの TDE に匹敵するものの、それよりも明るいことを発見しました。この極端なX線活動は、細断された星がブラックホールに落ちる際に破片の渦を作り出す「極端な降着エピソード」から生じると考えられている。
「おそらく、年間太陽質量の半分の割合で星を飲み込んでいるのでしょう」とパシャム氏は言う。 「この潮汐の乱れの多くは早い段階で起こり、ブラックホールが星を食べ始めてから1週間以内に、それを早期に捉えることができました。」
「将来的にはこのような TDE がさらに多くなることが予想されます」と共著者の Matteo Lucchini 氏は付け加えています。 「そうすれば、最終的に、ブラックホールがどのようにしてこれらの非常に強力なジェットを発射するのかを正確に知ることができるかもしれません。」
