ビッグバンから1秒以内にブラックホールが発見され、宇宙科学に新たな挑戦が

lỗ đen - Ảnh 1. — 「小さな赤い斑点」QSO1は130億年以上前に誕生した - 写真: JWST/Nasa/ESA/CSA

天文学者たちは衝撃的な発見を発表しました。巨大ブラックホールはビッグバンから1秒も経たないうちに形成された可能性があるということです。もしこれが確認されれば、数十年にわたって議論の的となってきた原始ブラックホールの存在を裏付ける、これまでで最も強力な証拠となるでしょう。

ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡の痕跡

この発見は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）から得られたデータに基づいています。研究チームは、宇宙が10億年未満の間に形成された宇宙の領域に位置する「小さな赤い点」QSO1を観測しました。

QSO1は当初、極めてコンパクトな銀河、あるいは物質を飲み込む超大質量ブラックホールであると考えられていました。しかし、新たな分析により、周囲に銀河がほとんど存在しないことが示されました。このことから、科学者たちは、このブラックホールが恒星の崩壊や銀河形成の過程を経ずに、自発的に形成された可能性があるのではないかと疑問を抱いています。

「このブラックホールはほぼ『裸』で、周囲に銀河はありません。これは現在の理論に対する真の挑戦です」とケンブリッジ大学のロベルト・マイオリノ教授は述べた。

原始ブラックホール：宇宙の始まりからの謎

従来の理解では、ブラックホールは超新星爆発後に巨大な恒星が崩壊し、その後も周囲の物質を「食べ続け」ながら大きく成長することで形成されると考えられています。しかし、今回の発見は標準的な宇宙論モデルに疑問を投げかけています。

科学者たちは長年、原始ブラックホールの存在を疑ってきました。原始ブラックホールは、ビッグバン直後、宇宙が極めて高密度で高温だった時代に形成されたブラックホールです。当時、異常に高密度の領域は、最初の星や銀河が形成される前に、直接ブラックホールへと崩壊した可能性があります。

この仮説が正しければ、宇宙の歴史の初期にこれほど多くの巨大な古代ブラックホールが出現した理由という大きな謎を解明できるかもしれない。そして、それらは、観測できない膨大な量の物質を「隠している」暗黒物質の有力候補となる可能性もある。

研究チームは重力レンズ現象（前方にある大きな天体の重力によって光が曲げられる現象）を利用して、QSO1の周囲の物質の回転速度を測定した。

その結果は彼らを驚愕させた。ブラックホールの質量は太陽の約5000万倍で、周囲の物質全体の2倍の重さがあり、ビッグバン直後に存在した水素とヘリウム以外の重元素はほとんど含まれていなかったのだ。

「私たちは、銀河がほとんど存在しない環境で巨大なブラックホールが形成されるのを目撃しています。これはまさに宇宙論のパラダイムシフトです」とマイオリーノ教授は強調した。

この発見は非常に有望なものの、専門家たちは依然として慎重な姿勢を崩していない。アンドリュー・ポンツェン教授（ダラム大学）は、「研究チームはこのブラックホールが誕生した瞬間を『見る』ことはできず、ビッグバンから7億年後に観測しただけだ。これは間接的な証拠であり、検証には長い時間がかかるだろう」と述べた。

科学者たちは近い将来、新世代の重力波望遠鏡が古代の宇宙を「調査」し、原始ブラックホールが本当に存在するかどうかを決定するのに役立つことを期待している。

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ミン・ハイ

出典: https://tuoitre.vn/phat-hien-lo-den-ra-doi-chua-day-1-giay-sau-big-bang-thach-thuc-khoa-hoc-vu-tru-20250907204002809.htm