科学者は星を破壊する際にブラックホールによって引き起こされた記録的な爆発を特定する

天文学者たちは前例のない激しさの宇宙事象を目撃しました。この観測は、ブラックホールが大質量星を破壊し、標準的な超新星よりもはるかに大きなエネルギーを放出したことを示唆している。

ブラックホールによる星の引き裂きはすでに記録破りの画期的な出来事だが、その後の研究者らの発見は科学にとってさらに素晴らしいものとなることが約束されている。

ブラックホールは宇宙で最も破壊的な存在の一部として認識されており、天文学者たちは天体の侵略の前例のないエピソードを目撃したばかりです。最近特定された現象は、ブラックホールが巨大な星を崩壊させ、すでにカタログ化されている星の崩壊によって生じるすべての爆発を超えるほど激しい爆発を引き起こしたことを示しています。

正式名称はAT2024wpp、ウィペットとして知られるこの宇宙事象は、短期間に太陽4,000億個に相当するエネルギーを放出した。この大きさは、従来の超新星よりもはるかに強力で、星の崩壊の結果としてこれまでに記録されたどの爆発よりも明るいと位置づけられています。

科学者の仮説は、巨大な星がブラックホールに近づきすぎたときに爆発が引き起こされたというものです。後者の巨大な重力は星を変形させて崩壊させ、その物質の一部を白熱円盤の中に流し込んだ。破片が中心に向かって螺旋を描くにつれて、強力なX線が放出され、以前に放出された恒星物質から強いガスの流れが生成されました。

リバプール・ジョン・ムーア大学の天体物理学准教授で研究の筆頭著者であるダニエル・パーリー氏は、アメリカ天文学協会の年次総会でこのシナリオを報告し、「我々は、ブラックホールが巨大な伴星と結合し、それがブラックホールを育む円盤に崩壊すると解釈しているものを特定した。これは異例で注目に値する出来事である。」と述べた。

これまでに見た中で最も強力な宇宙爆発の性質を探る

天文学の専門家は、潮汐破壊現象として知られるブラックホールによる星の破壊をすでに記録していました。しかし、ウィペットを際立たせているのは、そのサイズ、速度、明るさです。また、これは、青色光と紫外光の強烈な放射と、従来の超新星よりもはるかに機敏な消滅を特徴とする、高速発光青色光過渡現象（LFBOT）という珍しいカテゴリーにも分類されます。

コーネル大学の天文学助教授でこの研究の共著者であるアンナ・ホー氏は、ウィペットの発光が地球に到達した直後に、カリフォルニアのパロマー天文台にあるツヴィッキー一時施設を通じてウィペットを検出した。 24 時間以内に、カナリア諸島のリバプール望遠鏡と NASA のスウィフト衛星の両方が、その天体による強烈な青色の性質と X 線の放出を確認しました。

UCLAのR. Michael RichとCaltechのYu-Jing Qinによる距離の推定により、爆発のエネルギー規模が典型的な超新星の規模と両立しないことが明らかになった。過剰な熱とこの現象の加速した進化は、あるいは、星がブラックホールによって引き裂かれ、飲み込まれたことを示していました。

パーリー氏は、「この出来事の性質については疑惑があったが、その規模は驚異的だった。同様の出来事よりもはるかにエネルギーが大きかったことが証明され、星の崩壊の結果としてこれまで確認されていたすべての爆発を上回った。」と述べた。

パーリー教授は、「このような現象は、ブラックホールの位置を特定するのに役立つだけでなく、ブラックホールがどこで発生し、どのように発達し、どのような物理学がブラックホールを支配するかを理解するための新しい方法を提供する」と付け加えた。

衝撃波がスターの劇的な結末を明らかにする方法

ウィペットはまた、天文学者によって直接観測されることはめったにない元素、つまり運命の星を取り囲んでいた目に見えないガスを明らかにしました。衝撃波は光の約5分の1の速度で伝わり、近くの高密度物質に衝突し、約6か月後に突然消えた。科学者らは、星が完全に崩壊する前に放出したガスの泡の終端に遭遇することで衝撃が解消されたと推測している。

この地域に存在するガスは、ブラックホールの吸収プロセスに貢献し、光り輝く光景となった。ブラックホールを囲む円盤はX線と激しいガス「風」を生成し、この星が以前に放出したものと衝突した。この相互作用により、最初に観察された青色の光学的および紫外線の光度が生成され、その後、無線信号およびミリメートル信号が続いた。

科学界の興味をそそる未解決の疑問

最も奇妙な兆候の 1 つは、現象の消散段階が始まった後に初めて現れました。ケック天文台とマゼラン天文台と超大型望遠鏡によって行われた一次分析では、特定可能な化学痕跡は事実上存在しませんでした。その後、水素とヘリウムのかすかな痕跡が認められました。特にヘリウムは秒速6,000キロメートルを超える速度で地球に向かって移動しており、最初の爆発から何らかの高密度構造が残っていたことを示唆している。

研究者らは、これはブラックホールが星を崩壊させた際に星の中心から切り離された物質の流れを表している可能性があると考えている。さらに仮説的な理論では、系内の別の天体、おそらく第三の星が、ブラックホールから放射される粒子の流れとX線放射に衝突されたと示唆されています。