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となる。
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
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2,000光年、わし座に位置し、これまでに記録されたブラックホールの中で2番目に近い。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。
「これほど近くに潜み、今まで発見されていなかった、これほど巨大なブラックホールが見つかるとは誰も思っていませんでした」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、恒星、そして他のブラックホールを「食べ」ながら成長していきます。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（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いくつかありますが、決定的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。
研究チームは、ガイアBH3の検出にあたり、欧州宇宙機関（ESA）のガイア宇宙望遠鏡を使用しました。ガイアは、天の川銀河の約20億個の恒星の位置と運動を観測しています。ガイアのデータを解析した結果、天文学者たちは、その軌道上で異常に揺れている恒星を発見しました。その原因は、目に見えないブラックホールの引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）のデータをさらに解析し、最終的にブラックホールの存在を確認しました。これらの観測は、天体の質量の正確な測定にも役立ちました。
専門家チームは、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た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、ガイアBH3の伴星には水素とヘリウムより重い元素が存在しないことが明らかになっています。これは、核燃料をほとんど使わずに重元素を合成する恒星から小型ブラックホールが形成される可能性があるという仮説を裏付けるものです。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発達の仕組みをより深く理解するのに役立つだけでなく、宇宙に関する既存の理論を検証することにもつながります。
Thu Thao （ Live Scienceによると）
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