新研究：過去の宇宙衝突が銀河系中心の超大質量ブラックホールを形成か

TokyoUNLVネバダ天体物理学センターの科学者たちは、天の川銀河にある超大質量ブラックホール、つまり＜strong＞いて座A*（Sgr A*）＜/strong＞が、二つの天体の合体によって形成されたという強力な証拠を発見しました。この発見は、超大質量ブラックホールがどのようにして誕生するのかという、天体物理学の主要な疑問を解明する助けとなります。

この研究から得られた重要なポイントは以下の通りです。中心にある天体Sgr Aは急速に回転しており、銀河系の角運動量と一致していないことが明らかになりました。Sgr Aと別の超大質量ブラックホールとの大規模な合体イベントがあった可能性があり、その時期は約90億年前と推定されています。この発見は、2035年に打ち上げられる予定の宇宙重力波観測装置LISAによる将来の観測にとって重要です。

科学者たちは、超大質量ブラックホールの起源を解明しようとしています。これらの非常に巨大なブラックホールは、太陽の100万倍以上の質量を持つことがあり、ほとんどの銀河の中心に見られます。主な仮説には、近くの物質を取り込んで成長することや、より小さなブラックホールと合体することが挙げられます。ネバダ大学ラスベガス校（UNLV）の研究者たちは、イベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）のデータを利用して、私たちの銀河にあるブラックホール、Sgr A*の特異な特徴を分析しました。

研究者たちは、我々の銀河系の中心にあるブラックホールSgr Aが不思議な高速回転をしており、銀河の回転と一致していないことを発見しました。この異常なスピンと角度は、Sgr Aがかつて別のブラックホールと合体した可能性を示しています。シミュレーションを用いて、科学者たちは質量比4:1のブラックホール同士が傾いた軌道で合体することで、こうした特徴を説明できることを見出しました。この結果は、超大質量ブラックホールが他のブラックホールとの合体によって成長するという理論を支持しています。

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研究によると、約90億年前に主要な合体イベントが発生し、その時に天の川銀河はガイア-エンセラダス銀河と合体しました。これは我々の銀河の過去の動きに関する理解を深めるものです。この結果は、将来の観測計画やLISAのような重力波検出器の設計に影響を与える可能性があります。

イベント・ホライズン・テレスコープによる2022年のSgr A*の観測は、この研究において重要でした。世界中の8つの電波観測所からのデータを組み合わせることで、非常に大きな望遠鏡が作り出されました。この新しい撮影技術により、科学者たちはブラックホールやその変化に関する理論を検証し、改善することができます。

研究は、Sgr A*が大規模な合併イベントによって形成されたことを強く示唆しています。この発見により、超大質量ブラックホールの理解が深まり、宇宙を研究するために高度な観測機器が必要であることが強調されます。また、将来的に宇宙ベースの重力波検出器が、宇宙におけるより多くの超大質量ブラックホールの合併を発見する可能性が高いことも示唆しています。