天文学者たちが宇宙の謎を解き明かしたかもしれないと言っている。つまり、なぜブラックホールとして知られる引力の怪物が全てのエサをのみ込むわけではないのか、ということだ。

　ブラックホールは巨大な星が死滅し、星を構成していた物質が粉々につぶされてはるかに小さな物質に変わる際に生まれる。それによって生じる引力があまりに巨大であるために光さえも逃げられないほどだ。この力を考えると、ブラックホールはその引力の及ぶ範囲内に近づくものはすべて見境なくのみ込むという1つの理論が成り立つ。

Astronomers say they may have solved a cosmic mystery: why gravitational monsters known as black holes are inept at swallowing their prey. Gautam Naik explains on Lunch Break. Photo: NASA　しかし、科学者たちは最近、常にこのシナリオ通りになるわけではない現象を観測した。そして、彼らは今、その理由がわかったと確信している。

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ブラックホールは実際どのように活動しているのか
　米マサチューセッツ大学アマースト校の天体物理学者、Q・ダニエル・ワン氏は「物質がブラックホールへ向けて流れる際、その99％以上ははじき出されることを発見した」と指摘する。ワン氏は今回の研究チームを率いた人物だ。

　科学者たちはブラックホールの仕組みについての数多くの理論は持っていたが、実際の観測に基づいた事実はほとんど持ち合わせていなかった。

　ブラックホールの引力は、そこで生じた熱量を示すX線の放射量で測定することができる。研究者が以前、ブラックホールのX線を調べた際、それは驚くほどかすかなものだった。これはブラックホールが放射線という形では大きなエネルギーを発生させていないことを示唆している。

　これに対して、最新の研究が答えを出した。この答えはNASA（航空宇宙局）が運営するチャンドラX線観測衛星から送られてきた実際のデータに基づいている。8月29日付の米科学誌「サイエンス」に掲載されたワン氏のデータは、天の川銀河の中心にある巨大なブラックホールに狙いを定めてチャンドラが5週間近くにわたって収集したものだ。

　この観測でわかったことは、天の川銀河のブラックホールに向かって流れている高温ガスの分布が、ブラックホールを周回している数百の若くて高温の星の分布パターンと一致していることだ。これは重要なことだ。ブラックホールの方向に高温ガスが星から吹き流されていることを示しているからだ。

　ワン氏は「誰も以前に、この関連性を観測した者はいない」と指摘した。

　天文学者は、ブラックホールに落ちていくガスはさらに高温になり、輝くはずであることがわかっていた。このため、天の川銀河のブラックホール周辺が期待ほど輝いていないことに戸惑ってきた。

　ワン氏のチームはこのほど、天の川銀河のブラックホールに向かって流れているガスの99％がはね返されていることを示して見せた。これは、ブラックホールからの放射線量がかすかなものであることを説明する。

　今回の研究には携わっていないNASAの天体物理学者ジェレミー・シュニットマン氏によると、これまでの理論は「ブラックホールに注いでいるガスのすべてが中に入っているわけではないのか、もしくは輝くことなしにのみ込まれているかのどちらか」だったが、後者の理論は「これではじかれたようだ」と述べた。

　今回の研究による説明はこうだ。ブラックホールに引きずり込まれるガスや他の物質の量は引力の強さだけではなく、粒子の速度や方向にも関係がある。

　ワン氏は「粒子は引力と戦いながら速いスピードで動いている」と話す。通常、粒子の方が勝つため、大部分のガスはブラックホールには落ちないのだという。

　また、他の天体物理学者たちは最近、これとは異なる現象を観測した。G2として知られるガス雲が天の川銀河のブラックホールの引力によって引き伸ばされる現象だ。

　サイエンスに掲載された今回の研究は、この現象についても意味を持っている。

　G2はブラックホール周辺を公転しており、星々から発生した周囲のガスの流れと相互に作用し合えば明るさを増す可能性がある。この増光の度合いは周囲を取り巻くガスの濃度と関係がある。G2の増光は科学者の予想より相当小さいはずであることを今回の研究は示唆している、とワン氏は指摘する。
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