巨大銀河の中心にブラックホールは必ずあるわけではない ^{CEFR B2}

従来「ほぼすべての巨大銀河の中心に超大質量ブラックホールがある」とされてきましたが、ミシガン大学が主導する新しい研究はこの見方に疑問を投げかけます。十数の機関が参加したチームは、連邦資金で運用されるチャンドラX線観測衛星の20年以上にわたる観測データを解析し、1,600を超える銀河を対象に調べました。研究成果はThe Astrophysical Journalに掲載されています。

解析結果によると、矮小銀河の約30%だけが超大質量ブラックホールを持つ可能性が高く、天の川に類似した巨大銀河では90%以上にブラックホールが確認されました。多くの大型銀河では中心に明るいX線源が観測され、これは周囲の物質がブラックホールに落ち込み加熱される兆候です。しかし、質量が30億太陽質量未満の小さな銀河ではこうした明白なX線信号が通常見られませんでした。比較のため、天の川の質量は約600億太陽質量とされています。

チームは二つの説明を検討しました。一つは、小さな銀河にはそもそも中心ブラックホールが少ないという可能性です。もう一つは、ブラックホールが非常に暗くチャンドラでは検出できないという可能性です。解析は両方の効果が重要であることを示し、低いガス供給でブラックホールが暗くなることはデータで裏付けられたものの、暗さだけでは観測の不足を説明し切れません。したがって多くの低質量銀河にブラックホールが存在しないことが追加の説明となります。

この発見は超大質量ブラックホールの起源に関する議論に影響します。主要な形成説は二つあり、成長して大きくなる小さな種からの成長モデルと、巨大なガス雲が崩壊して最初から大きな状態で形成されるモデルです。チームの結果は後者をより有力と示唆しています。今後の検証は、2035年に計画されているNASAと欧州宇宙機関の共同ミッション、レーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）によって期待されますが、大型ミッションの資金不確実性は追跡研究に影響を与える可能性があります。