そんな中、漆黒の宇宙を眺めていたハッブル宇宙望遠鏡が、思いがけず物体の薄いディスクを発見したそうだ。
それは地球から1億3000万光年離れた渦巻銀河「NGC 3147」の中央に鎮座する、超大質量ブラックホールの周囲を回転している。
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Artist’s Impression of NGC3147 black hole disc
飢えたブラックホールの周囲に円盤
NGC 3147のような低光度の活動銀河にあるブラックホールは、重量で捕らえて飲み込んでしまえる物質が周囲に少ないことから、飢えていると考えられている。そのために、それよりもずっと活動的な銀河で見られるような、薄いディスクが存在するのはかなり意外だった。
相対性理論を可視光で証明
とりわけ興味深いのは、このディスクがアインシュタインの相対性理論を試す滅多にないチャンスであることだ。ガスのディスクはブラックホールの凄まじい重力場の中にある。相対性理論によるならば、ブラックホールの近くにあるディスクから放たれる光はダイナミックに変化して見えるはずなのだ。
「一般相対性理論と特殊相対性理論の効果を可視光でここまでくっきりと観察できたのは初めてです」と米宇宙望遠鏡科学研究所のマルコ・キアベルジェ氏は話す。
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相対論的ビーミング効果
ブラックホールの質量は太陽の2億5000万倍もある。そして、その周囲を旋回しているディスクを構成する物質は、光速の10パーセント以上の速さで移動する。これほどの速度になると、ガスが地球へ向かって移動しているときには明るく、反対に地球から遠ざかって移動しているときには薄暗くなって見える。
これを「相対論的ビーミング効果」という。
またディスクのガスは、重力の落とし穴の奥深くにあるためにそこからの脱出が難しく、そのために赤い波長へ向かって伸びて見える。
「ブラックホールのすぐそばにあるディスクを見られるなんて面白いですよ。あまりに近いので、引力による速度と強さが、光の光子の見え方に影響するんです」と話すのは、イタリア、ローマ第三大学のステファノ・ビアンキ氏だ。
現行モデルの誤り
研究チームがNGC 3147を選んだのは、低光度活動銀河に関するモデルの正しさを検証するためだった。このモデルの予測によれば、大量のガスがブラックホールの重力に捕まった場合に、物質のディスクが形成され、やがて光を放ちクエーサーができるはずだ。飲み込む物質があまり与えられない場合にもディスクが形成されるとは予測していない。
「観察されたディスクは、存在するとは予想していなかった規模の小さなクエーサーです。それでも、光度が1000倍から10万倍もあるような天体と同じ種類のディスクなんです。現行モデルによる活動に乏しい銀河に関する予測は、明らかに間違っていますね」とビアンキ氏は説明する。
研究者はほかにも似たようなコンパクトなディスクがどこかにないかハッブルを使って捜索する予定だという。
この研究は『Monthly Notices of the Royal Astronomical Society』（7月11日付）に掲載された。
References:Hubble discovers mysterious black hole disc/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント
1. 匿名処理班
もうね、全然訳がわからない。
でもなぜか読んじゃう。
そしてこういう話すき。
2. 匿名処理班
さっぱりわからん。が、面白い。
わかる人は俺の2億5000万倍面白いんだろうな。
3. 匿名処理班
科学者の人にとっては
「予測と違った」
っていうのはどちらかと言うとガッカリなのかな。
ど素人のわたしなんかはかえってワクワクしちゃうんだけども。
4. 匿名処理班
話が壮大過ぎて脳の理解が追いつかん記事だった
5. 匿名処理班
※3
そりゃ論文のネタが増えて大喜びだと思うよ。
「理論は完全です、全て予測通り。今後何を観測しても新しい発見なんてありません」なんてはのはつまらないじゃん。
6. 匿名処理班
※3
たぶん嬉しくてしょうがないと思います。
「どうしよう、また謎が増えちゃった」
7. 匿名処理班
円盤…UFOかと思ったじゃないか！(´・ω・｀)
難しい話してるんだけど
箱眼鏡で川の中覗いて興奮する子供みたいで科学者かわいい
8. 匿名処理班
ガスなのかディスクなのか重力なのか引力なのか用語の使い方から勉強し直さないとサッパリわからんち。
9. 匿名処理班
回転するコンパクトなディスクなら今日も部屋で回っているよ
10. 匿名処理班
宇宙怪獣が重力ターンしてるんだろ
11. 匿名処理班
クェーサーが何なのか聞いたがさっぱりわからね、強い光が吹き出て見える何か
ブラックホールも重すぎて時空の穴が空くとか意味がわからない
まあ宇宙って凄いね
12. 匿名処理班
※3
基本的に好奇心の塊みたいな人たちだからね。
理論どおりでも理論と違っても"ハイ"になれる。
13. 匿名処理班
ディスクと言うから円盤状の未確認飛行物体が
ブラックホールの周辺を飛び回ってるのかと思った
14. 匿名処理班
イメージ映像じゃなく、
本物の映像見てみたいな
15. 匿名処理班
降着円盤とは違うのけ？
16. 匿名処理班
※3
「間違っていたことが証明された！これでまた一歩前進した！」
という心境になれない人は科学者になるのは難しいって何かの番組で科学者が語ってた
17. 匿名処理班
可視光線でブラックホール近傍の物理的空間の状況が観測できるのは、凄いラッキーな事じゃないかね。
18. 匿名処理班
>思いがけず物体の薄いディスクを発見したそうだ
うまくニュアンスがつたえられる日本語はないのかしら。
19. 匿名処理班
以前から疑問に思っているんだけど…、
銀河の中心には巨大ブラックホールが有るんだろう？
じゃあほとんど全ての銀河は、最終的には…、
中心のブラックホールに吸い込まれて、普通の星は消滅するのかね？
要するに、宇宙ではブラックホールだけ存在する時代が来るという事？
ここら辺が良く判らないのだよね？宇宙って何も無くてツマラン！
なんて世界になるのかね？（物を考える存在も居ないからOKか？）
20. 匿名処理班
＞思いがけず物体の薄いディスクを発見したそうだ
『薄いとは言っても、厚さは何光年も有ります』
とか言うんだろ？騙されんぞ？
21. 匿名処理班
>>3
ゲームで例えると…。
合ってた→｢ほらな！？オレの考えた攻略方カンペキ！！オレ！！マジ！！天 才！！｣
違った→｢え？このステージこんなギミックあるの！？じゃあこの先、隠しステージじゃね？‥まじやヴぁい！！｣
じゃない？
22. 匿名処理班
インターステラーやん
23. 匿名処理班
それにしても
地球の生命体以外の生命体に遭遇したい。
24. 匿名処理班
※19
４次元空間の泡みたいのだと思うんだけどな