天文学者、超大質量ブラックホールが宇宙の“食事”で物質を飲み込んだ後、300日後に電波ジェットを噴出する様子を観測

米航空宇宙局（NASA）のX線観測衛星スウィフトと電波観測を組み合わせた研究により、ペルセウス銀河団の中心にある銀河NGC 1275の超大質量ブラックホールが、大量のガスを取り込んだ約300日後に電波ジェットを噴き出す様子が捉えられた。研究チームは、このブラックホールの質量も大まかに見積もっている。

経緯は次のとおりだ。2023年2月、このブラックホールから過去最強となるX線フレアが観測された。継続は60日未満で、5日間の強い爆発が2回続き、X線の明るさは2倍になった。研究チームは、星が潮汐力で引き伸ばされて飲み込まれる現象（潮汐破壊現象）の可能性を検討して除外し、物質がブラックホールに降り積もる速度が急増したことが原因だと結論づけた。質量については、X線を放つ領域の大きさから推定し、1億〜10億太陽質量の範囲とした。電波との関係では、X線フレアから約300日遅れて電波が強まる傾向が見られたが、これは暫定的な証拠にとどまる。この遅れは、ジェットの根元から、ガスや塵にぶつかって衝撃が生じる箇所までプラズマが移動するのにかかる時間と解釈されている。データは2007年から2025年までのスウィフトのアーカイブを用いた。銀河団の光を差し引くモデルを使って、ブラックホール周辺からのX線の変化を取り出した点が、今回の解析の要である。チャンドラは性能は高いものの観測頻度が足りず、長期の変動を追うには向いていなかった。

この研究が重要なのは、ブラックホールの円盤（降着円盤）と、そこから噴き出すジェットが連動している様子、いわゆるディスク・ジェット結合の理解につながるからだ。ブラックホールが周囲の星形成にどう影響し、結果として銀河の成長を左右するのかを解き明かす手がかりになると考えられる。一方で、研究チーム自身が述べているように、X線データはまばらにしか取得されておらず、X線と電波の正確な関係はまだ確定していない。X線フレアがブラックホールの近くで生じたのであれば、降着円盤から鉄の輝線として「反響」が見えるはずだとされ、その確認にはXMMニュートン衛星とXRISMによる多数の観測が必要になる。宇宙産業にとっては、ブラックホールの物理そのものより、同じ天体を長期にわたって追い続けられる観測体制の重要性が改めて示された点が大きい。

製造業の立場から見ると、この研究の成果を支える装置の側に目が向く。スウィフトは2004年の打ち上げ以来、長期にわたってデータを蓄積してきた。長期運用を前提とした宇宙機では、検出器や光学系、電子機器、熱制御などの要素に高い信頼性と安定性が求められると考えられる。また、今回の発見が過去に取得されたアーカイブデータから生まれた点も見逃せない。観測機器は一度打ち上げたら数十年単位で使われ、その間に蓄積された資産が新たな研究を生むことになる。

日本の部品・素材・装置メーカーにとっては、こうした観測機器に使われる精密部品や特殊材料、計測・試験の分野で関与の余地があるかもしれない。ただし本記事は観測結果を伝えるもので、特定の調達や産業上の動きを報じてはいない。この研究から直接の商機を読み取ることは難しく、今後の観測計画や衛星の更新に関する情報を継続して確認することが現実的だ。

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