
イベント・ホライズン望遠鏡による偏光で見た超大質量ブラックホール射手座A*の画像
EHTの協力
私たちの銀河の中心には射手座 A* と呼ばれる超大質量ブラック ホールがありますが、研究者のグループは、それはまったくブラック ホールではない可能性があると示唆しています。研究チームは、このブラックホールやそのサイズに近い他のブラックホールは、実際には暗黒物質の塊である可能性があると述べている。
重力以外の方法で光や通常の物質と相互作用しないことからこの名前が付けられた暗黒物質は、宇宙の全物質の約 85 パーセントを占めていますが、私たちはそれについてほとんどわかっていません。銀河の回転方法から、私たちが知っていることは、ほとんどの銀河が何らかの天体のハローの中に埋め込まれているということです。アルゼンチンのラプラタ国立大学(UNLP)のヴァレンティナ・クレスピ氏は、「銀河の郊外でこれが起こることはわかっているが、銀河の中心で何が起こるかは分からない」と語る。
クレスピと彼の同僚は、フェルミオンと呼ばれる非常に軽い粒子の形をした暗黒物質で構成される銀河核のモデルを作成しました。彼らは、フェルミオン暗黒物質が非常に巨大で高密度の塊を形成する可能性があり、遠くから見ると超大質量ブラックホールのように見える可能性があることを発見しました。
研究グループの一員であるUNLPのカルロス・アルゲレス氏は、「地球からは、ブラックホールのシナリオで見るものと非常によく似たものが見えるだろうが、船で中心に向かって行けば、何の問題もなく行くことができた」と語る。 「あなたはブラックホールに食べられて死ぬことはありません、安らかに逝くでしょう。」
もちろん、実際に銀河の中心に船を送り込む能力はないので、チームのモデルは主に、いて座 A* に近い恒星の軌道と小さなガス雲に基づいています。これは、銀河全体の回転の測定結果と、2022年にイベント・ホライズン・テレスコープ(EHT)が発表した射手座A*の画像とも一致する。この画像には、ブラックホールの周囲にある過熱物質の輝くリングが示されており、これも暗黒物質コアの重力によって引き起こされる可能性がある。
しかし、射手座 A* が暗黒物質でできているという考えが観測結果と一致するからといって、それが真実であるとは限りません。ニューヨーク大学のガストン・ギリベット氏は、「これが証拠に適合する単純な答えであるという事実に基づいて、私は個人的に、銀河の中心にある天体はブラックホールであると信じています」と述べています。 「しかし…あらゆる可能性を分析する必要があり、それは確かに興味深いものです。」
潜在的な問題の1つは、暗黒物質の核は事象の地平線として知られるブラックホールの端から数光時間離れた天体の軌道と一致しているが、このモデルが「事象の地平線のすぐそば」での観測に機能するかどうかは明らかではないことだと、EHTプロジェクトの創設責任者であるハーバード大学のシェップ・ドールマン氏は言う。特に、その領域の磁場の螺旋パターンはブラックホールと一致しているように見える、と彼は言う。
もう1つの問題は、フェルミオン暗黒物質は太陽の質量の約1,000万倍を超えるクラスターを形成できないことです。要するに、これは前向きなことのように思えるかもしれません。フェルミオン暗黒物質の塊は非常に大きくなり、その後崩壊してブラックホールになる可能性があり、これにより、超大質量ブラックホールがどのようにしてこれほど大きくなるのかという永続的な謎が説明される可能性があります。しかし、M87* と呼ばれるはるかに大きな超大質量ブラックホールの EHT 画像は、M87* が太陽質量約 65 億個であるにもかかわらず、射手座 A* とほぼ同じに見えるため、この考えを受け入れるのが難しくなる可能性があります。
研究者らは、暗黒物質コアの可能性はブラックホールと同程度ではなく、実際には可能性が低い可能性があると考えています。 「現在では利用可能なツールがありますが、それが実際に暗黒物質であるかどうかを区別することはまだ100パーセント可能ではありません」とクレスピ氏は言う。これを実現するには、次世代の EHT ですらほぼ確実に到達できないほどの高解像度の画像が必要になるとアルゲレス氏は言います。確実に実現するには、それ以上かそれ以上かかるでしょう、とアルゲレス氏は言います。
しかし、もし射手座A*が暗黒物質であるとしたら、それは非常に重要なことになります。フェルミオン暗黒物質は、より重くて動きの遅い粒子を暗黒物質の候補として好む現在の標準的な宇宙論モデルでは予測されていないため、その比較的近くにある核は、ブラックホールだけでなく宇宙全体についての私たちの理解を揺るがすことになるだろう。
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宇宙の謎: イギリス、チェシャー州



