超大質量ブラックホール(中央)に引き裂かれながら飲み込まれていく恒星(中央左上)を描いた想像図

超大質量ブラックホール(中央)に引き裂かれながら飲み込まれていく恒星(中央左上)を描いた想像図。恒星が破壊されつつ細長く引き伸ばされながら飲み込まれている(Credit: ESO/M. Kornmesser)

バーミンガム大学のMatt Nicholl氏らの研究グループは、およそ2億1500万光年先にある渦巻銀河において恒星が超大質量ブラックホールに引き裂かれながら飲み込まれていく瞬間を観測することに成功したとする研究成果を発表しました。

2019年9月19日、パロマー天文台に設置されているカリフォルニア工科大学の光学観測装置「ZTF」は、「エリダヌス座」の方向で発生した増光現象を検出しました。Nicholl氏らは「AT2019qiz」と名付けられたこの増光現象にヨーロッパ南天天文台(ESO)の「超大型望遠鏡(VLT)」や「新技術望遠鏡(NTT)」を向けて、明るさが変化していく様子を観測しました。

研究グループが観測データを分析した結果、この増光現象は、渦巻銀河の中心付近にある超大質量ブラックホール(質量は太陽のおよそ100万倍)に太陽とほぼ同じ質量の恒星が接近して破壊されたことにともなう増光だったことが明らかになったといいます。

研究グループによると、破壊された恒星の物質は半分がブラックホールに飲み込まれ、もう半分は外側に向かって放出されたとみられています。研究に参加したハーバード・スミソニアン天体物理学センターのEdo Berger氏は「恒星が破壊され飲み込まれる過程でガスが放出される直接的な証拠が示された初の事例です」と語ります。

▲冒頭に掲載した想像図の動画バージョン(Credit: ESO/M. Kornmesser)▲

質量が太陽の数十万〜数十億倍以上もある超大質量ブラックホールに恒星が近づくと、ブラックホールがもたらす潮汐力によって恒星が破壊されることがあります。潮汐力で天体が破壊される現象は「潮汐破壊(英:tidal disruption)」と呼ばれています。また、ブラックホールの周辺では物体が強く引き伸ばされる力を受けて変形したり、破壊されて細長い流れになったりすると考えられていることから「スパゲッティ化現象(英:spaghettification)」とも呼ばれています。

2019年1月にもNASAの系外惑星探査衛星「TESS」によって約3億7500万光年先の銀河で起きた潮汐破壊が検出されていますが、恒星の潮汐破壊は塵や残骸によって隠されてしまいやすく、何が起きているのかを詳しく観測するのが難しかったといいます。いっぽう今回の発表によると、AT2019qizはこれまでに観測された同様の現象としては最も地球に近い場所で発生しており、さらに恒星が引き裂かれ始めた段階で検出することができたため、潮汐破壊の様子を詳しく分析しやすかったとのことです。

 

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Image Credit: ESO/M. Kornmesser
Source: ESO / CfA
文/松村武宏