天の川銀河で最も質量の大きい恒星ブラックホールが地球の近くで発見された

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天文学者たちは、太陽の33倍の質量を持つ恒星ブラックホールを発見した。これは、これまでに記録された中で地球に2番目に近いブラックホールでもある。

天の川銀河最大の恒星ブラックホールとそれを周回する恒星の図。画像：ESO/L. Calcada — 天の川銀河最大の恒星ブラックホールとそれを周回する恒星の図。画像： *ESO/L. Calcada*

新たに発見されたガイアBH3と名付けられたブラックホールは、太陽の33倍の質量を持ち、太陽の21倍の質量を持つ恒星ブラックホールである白鳥座X-1から天の川銀河で最も質量の大きい恒星ブラックホールの称号を奪った。ガイアBH3は地球からわずか約2,000光年の距離にあり、わし座に位置し、これまでに記録された中で2番目に近いブラックホールである。最も近いブラックホールは地球から1,500光年離れたガイアBH1である。

「これほど巨大なブラックホールが、これまで発見されていなかったとは誰も予想していませんでした」と、フランス国立科学研究センター（CNRS）パリ天文台の天文学者パスクアーレ・パヌッツォ氏は述べた。この新たな研究は、4月16日付の天文学誌『 Astronomy and Astrophysics』に掲載された。

ブラックホールは、質量の大きい恒星の崩壊によって形成され、ガス、塵、他の恒星、そしてブラックホールを「食べて」成長します。現在、ブラックホールは主に2種類に分類されます。太陽の数倍から数十倍の質量を持つ恒星ブラックホール（または恒星質量ブラックホール）と、太陽の数百万倍から500億倍の質量を持つ超大質量ブラックホールです。また、理論上は太陽の100倍から10万倍の質量を持つ中間質量ブラックホールも存在します。候補となるブラックホールは数多く存在しますが、確実に確認されている中間質量ブラックホールは存在しません。

ガイアBH3を発見するために、研究チームは欧州宇宙機関（ESA）のガイア探査機を使用しました。ガイアは、天の川銀河にある約20億個の恒星の位置と運動を観測しています。ガイアのデータを見た天文学者チームは、この恒星の軌道に奇妙な揺れを発見しました。その原因は、目に見えない伴星ブラックホールの重力に他ならないと考えられます。そこで、研究チームはガイアの観測データとチリのアタカマ砂漠にある超大型望遠鏡（VLT）のデータを詳しく調べ、ついにブラックホールの存在を確認しました。また、この観測により、天体の質量を正確に測定することもできました。

研究チームは、ガイアBH3がどのように形成され、周囲の物質にどのような影響を与えているのかを解明するために、さらなる研究を進めたいと考えています。初期の研究結果では、その伴星には水素とヘリウムより重い元素が欠けていることが示唆されています。これは、核燃料をより少ない量でより重い元素に融合させる恒星から小型ブラックホールが形成されるという仮説を裏付けています。ブラックホールの研究は、科学者が宇宙の膨張、恒星や惑星の形成と進化の仕組みをより深く理解し、宇宙に関する人間の理論を検証するのに役立ちます。

Thu Thao （ Live Scienceによると）

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