天文学者が今週発表した三つの独立した研究により、移動するブラックホールの新たな像が描き出された。それは、故郷の銀河から逃れ去ったもの、通りすがりの星を引き裂いたもの、あるいは数十万光年彼方から隣接銀河に擾乱を及ぼしたものたちである。
放浪ブラックホールの鮮明な捉え方
研究チームは初めて、銀河合体の際に母銀河から放出された超大質量ブラックホールのクリーンな観測に成功した。TDE 2025abcr と命名されたこの天体は、過去の潮汐破壊現象（TDE）の光度曲線で訓練された機械学習アルゴリズムを用いて検出され、2025年8月以降のズウィッキー・トランジェント・ファシリティ（ZTF）のデータに適用された。
質量が約100万太陽質量であるこのブラックホールは、現在、有意な恒星ハローを伴わずに漂っている。母銀河自体は天の川銀河と同規模の天体だが、約10億太陽質量の中心ブラックホールを持つはるかに大きな銀河と合体した。この合体過程での重力相互作用により、小規模なブラックホールが引き離された。
メリーランド大学のロバート・スタインが主導したこの研究成果は、チリの南天体物理学研究望遠鏡（SOAR）による可視光スペクトル、およびNASAのニール・ゲーレルス・スウィフト観測衛星によるX線と紫外線データで確認された。ハワイのケック望遠鏡とジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）による追跡観測では、TDEからの赤外線放射が検出され、これは放浪ブラックホールに今なお束縛されたまばらな残存星団の存在を示唆する可能性がある。
JWST追跡観測を主導したカリフォルニア大学サンタクルーズ校のキショア・パトラは、TDEからの本質的な赤外線放射がこれほどクリーンに観測されたのは初めてだと述べている。
この成果は『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』およびarXiv（2604.16093v1）に掲載された。
スウィフトが捉えた、星を引き裂く孤立ブラックホール
別の観測では、NASAのスウィフト観測衛星が、母銀河の中心から3万光年以上離れた位置で星を捕食している超大質量ブラックホールを発見した。この銀河はくじら座の方向、7億5000万光年先に位置する。約100万太陽質量のこのブラックホールは、紫外線波長で母銀河全体を一時的に凌ぎ、約100億個の太陽に相当するエネルギーを放射した。
この現象は2025年11月、ZTFの人工知能アルゴリズムによって初めて検知された。このアルゴリズムは、異常な中心外れの位置にあるにもかかわらず、このフレアをTDEの可能性が高いと自動的に識別した。SOAR望遠鏡による分光観測で確定された。
同じくこの研究を主導したスタインは、研究チームは銀河核から離れて漂う、さもなければ見えない超大質量ブラックホールを見つける手段として星の破壊現象を探索しており、今回の発見で新たな手法が実証されたと述べている。
このブラックホールは、三つ以上の銀河が合体する際の重力相互作用によって放出された可能性がある。あるいは、現在より大きな母銀河と合体中の矮小銀河に属している可能性もある。論文は『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』に掲載されている。
スウィフトは現在、2026年夏に予定されている軌道ブーストを待っており、通常観測を再開すれば、より多くの中心外れブラックホールの探索を続けられる見込みである。ヴェラ・ルービン天文台とナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡による今後のサーベイによって、サンプルが大幅に拡大すると期待されている。
チャンドラが発見、ブラックホールジェットが「レッドポテト」銀河をかき乱す
三つ目の研究では、NASAのチャンドラX線観測衛星を用いて、超大質量ブラックホールのジェットが「レッドポテト」という愛称で呼ばれる近隣銀河での星形成を抑制していることが示された。正式名称を MQN01 J004131.9-493704 とするこの銀河は117億光年先にあり、宇宙が約20億歳だった時代の姿が観測されている。
レッドポテトは初期宇宙の宇宙網の交差点に位置し、活発に星を形成しているはずの冷たく濃密なガスに囲まれているが、実際には星形成が起きていない。チャンドラは、約20万光年離れた隣接銀河の超大質量ブラックホールから、レッドポテトを直指するジェットを検出した。このジェットがガスにエネルギーを注入し、加熱して収縮を防いでいるのである。
この研究を主導したミラノ・ビコッカ大学のウェイチェン・ワンは、星形成が予想通りに起きていなかったため、その理由を探ったところ、この宇宙の台所には料理人がいるかもしれないことがわかったと述べている。
7月7日付で『アストロノミー・アンド・アストロフィジックス』に掲載されたこの研究は、初期宇宙における非星形成銀河周辺のガスの挙動を調査した初めての研究の一つであり、ある銀河の活動的なブラックホールがどのように隣接銀河の星形成を制御しうるかを実証している。
雅子 訳
Sources: Science, NASA/Swift, Space.com/Chandra