合体で誕生した巨大なブラックホールは銀河中心から弾き飛ばされる？ 10年前の予測を検証

バーミンガム大学の研究チームは、銀河どうしの合体で生まれた超大質量ブラックホールが反動で銀河の中心から弾き飛ばされている可能性を、約10万個のクエーサーの観測データで検証した。成果は学術誌「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」に掲載された。

超大質量ブラックホールは多くの銀河の中心に存在すると見られ、銀河が合体すると二つのブラックホールは重力波を放ちながら互いに近づき、やがて一つになると考えられている。このとき重力波の放出の向きに偏りがあると、合体後のブラックホールは秒速100〜1000km程度の速度で反動を受ける可能性がある。脱出するほどの勢いがなければ、銀河中心の質量による重力で引き戻され、中心を挟んで往復を続けると見られている。この仕組みは2016年にELTEのRaffai氏らが予測したもので、速く動くブラックホールほど周囲の光が塵を通る量が多くなり、赤みを帯びて見えるはずだという内容だった。今回の研究はSDSSのクエーサーを使い、速度の推定値と塵の量の関係を調べ、弱いながらもはっきりした傾向を確認した。

この結果は反動による説明で自然に理解できるが、他の物理現象の関与を完全には否定できていない。つまり反動説を確定させたわけではなく、今後の検討が必要な段階である。仮に反動が主な原因であれば、調べたクエーサーの多くで比較的最近に合体が起きていたことになり、銀河と巨大ブラックホールの成長史の見方にも影響しうる。研究チームは、合体が頻繁に起きているなら、2030年代に打ち上げが予定されているESAの重力波望遠鏡LISAが捉える超大質量ブラックホール同士の合体の重力波も増える可能性があると指摘している。

天体観測の成果がすぐに製造業の受注につながるわけではない。ただ、LISAのように重力波を捉える観測は、長い距離のわずかな変化を測る高精度な計測が前提となる。そのため、光学部品、レーザー関連機器、安定した精密構造体、熱や真空環境で性能を保つ素材などには、高い信頼性と精度が求められると考えられる。日本の部品・装置・素材メーカーにとっては、宇宙科学向けの高精度品という分野で関わりを探る余地があるとみることもできる。本記事からは具体的な案件や市場の動きは読み取れないため、この点は今後の公表情報を確認する必要がある。

※ 内容の紹介はここまでです。続きは元記事をご覧ください。