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ブラックホールから脱出しようとした光は、まるでブーメランのように引き戻される

2020.04.11 Saturday
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Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)/R. Connors (Caltech)
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  • ブラックホール周辺の複雑な光の挙動を示すデータが、X線天文衛星の過去のデータから発見された
  • ブラックホールの降着円盤で発生した光は、脱出後に引き戻され、自らの発光で自らを照らしている
  • こうした光の複雑な挙動から、ブラックホールの自転速度なども計測できるようになるかもしれない

ブラックホールは光さえ吸い込む強力な重力源ですが、その周辺で見せる複雑な光の挙動が明らかになりました。

過去の観測データの洗い直したところ、ブラックホールから脱出しようとした光が、まるでブーメランのように引き戻されている痕跡が得られたのです。

この特殊な光の挙動によって、ブラックホールの降着円盤は自らの発光で自らを照らしているというとんでもない状態であることもわかりました。

この研究は、米国カリフォルニア工科大学の研究者Riley M. T. Connors氏を筆頭とした研究チームより発表されており、論文は3月27日付けで天文学を扱う査読付き科学雑誌『The Astrophysical Journal』に掲載されています。

Evidence for Returning Disk Radiation in the Black Hole X-Ray Binary XTE J1550–564
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab7afc

ブラックホールの周りの光

今回の研究は、2012年に運用が終了したロッシX線タイミングエクスプローラー(RXTE)衛星のアーカイブを組み合わせて行われました。

過去の観測データを、現代の技術で改めて洗い直し新しい発見をするというのは、最近の天文学ではよく報告される事例です。

観測されていたのはブラックホール連星「XTE J1550-564」です。これは太陽質量の10倍程度という恒星質量のブラックホールで、伴星の物質を吸い込んで明るく輝く降着円盤を作り出しています。

円盤の上下に吹き出すジェットも確認でき、マイクロクエーサーという呼び方もされています。

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Credit: NASA Goddard Space Flight Center

X線観測データを確認した結果、ここではブラックホールの非常に近くから出ている光を観察できたが、それはブーメランのようにブラックホールに引き戻された痕跡があったというのです。

こうしたブラックホール周辺の光の挙動は、1970年代には予想されていたものですが、観測で確認されたのは初めてのことです。

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