オメガ・ケンタウリ星団に中間質量ブラックホールの存在証拠を発見する新研究

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によって Jamie Olivos
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星団に輝く中規模のブラックホールが存在する

Tokyo天文学者たちは、オメガ・ケンタウリ星団の中に「中規模のブラックホール」を発見しました。この発見には、NASAのハッブル宇宙望遠鏡が20年以上にわたって撮影した500枚以上の写真が利用されました。

主要なポイントは以下の通りです。オメガ・ケンタウリは約1,000万の星を持つ巨大な球状星団です。中間質量ブラックホール(IMBH)の可能性がある天体は、太陽の少なくとも8,200倍の質量を持っているかもしれません。天文学者たちは、7つの高速で動く星の運動を追跡して、このIMBHの候補を見つけました。もし確認されれば、このIMBHは地球から約17,700光年離れており、最も地球に近い既知のIMBHになる可能性があります。

ほとんどの既知のブラックホールは非常に大きく、大きな銀河の中心に見られるか、または非常に小さく、太陽の100倍未満の質量を持っています。中間質量ブラックホールは希少であり、ブラックホールの進化を理解する上で重要です。オメガ・ケンタウリでそれを見つけることで、ブラックホールの形成に関する長年の疑問に答える手助けとなります。

研究チームは、ハッブルの画像から1.4百万の星の速度を追跡する大規模なカタログを作成しました。元のハッブルのデータは、計測機器の校正を支援するためのものでした。これらの星を追跡しているうちに、7つの星が非常に速く動いていることに気づきました。それらは本来クラスターを離れるはずですが、そうなりません。マックス・プランク天文学研究所のマクシミリアン・ヘーベルレ氏は、これらの星を引きつける非常に巨大な物体、つまりブラックホールが存在する可能性があると提案しました。

これらの発見は様々な点で重要です:

  • 星々を引き寄せる非常に大きな物体が存在することを示しており、中間質量ブラックホール(IMBH)の可能性を示唆しています。
  • オメガ・ケンタウリにおけるIMBHの直接的な証拠は希少であり、これが重要な発見となります。
  • IMBHは成長して超大質量ブラックホールになる可能性があり、ブラックホールの進化に関する理解を深めます。

オメガ・ケンタウリは長い間観測されてきた天体です。約2000年前、プトレマイオスはこれを一つの星として記録しました。1677年になると、エドモンド・ハレーがこれを星雲として記述しました。1830年代には、ジョン・ハーシェルがオメガ・ケンタウリを球状星団として特定しました。

マックス・プランク研究所のナディーヌ・ノイマイヤー氏とユタ大学のアニル・セス氏は、研究を開始しました。彼らはオメガ・ケンタウリにおける中間質量ブラックホール(IMBH)の最も確かな証拠であると述べています。これまでに発見されたIMBH候補はごくわずかです。この発見は、ブラックホールの形成と成長についてより深く理解したいと望む天文学者にとって重要です。

オメガ・ケンタウリは、南半球の暗く田舎の地域から見ると非常に大きく見え、天体観測者の間で人気があります。この有名な星団での中間質量ブラックホール(IMBH)の発見の可能性は非常に興味深いものです。

オメガ・ケンタウリにおける中間質量ブラックホールの発見は、このタイプのブラックホールがどのように形成されるかに関する新たな知見を提供してくれます。また、宇宙についての理解を深めるために観測やデータ解析を続けることの重要性を示しています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07511-z

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Maximilian Häberle, Nadine Neumayer, Anil Seth, Andrea Bellini, Mattia Libralato, Holger Baumgardt, Matthew Whitaker, Antoine Dumont, Mayte Alfaro-Cuello, Jay Anderson, Callie Clontz, Nikolay Kacharov, Sebastian Kamann, Anja Feldmeier-Krause, Antonino Milone, Maria Selina Nitschai, Renuka Pechetti, Glenn van de Ven. Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in ω Centauri. Nature, 2024; 631 (8020): 285 DOI: 10.1038/s41586-024-07511-z
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