中質量のブラックホールは、星サイズのブラックホールと超大質量ブラックホールの間の欠落したリンクです。
ほとんどすべての大きな銀河の中心には、超大質量ブラックホールがあります。これらの巨人は、太陽の数十億倍の質量であり、 それらが位置する中心にある銀河の進化に影響を与えます。
しかし、天文学者は彼らがどのようにしてそのような巨大な割合に達したのか理解できません。それらのいくつかはビッグバンからわずか6億年後に形成されたよう です。宇宙が現在の年齢のわずか4％だったとき。ブラックホールの成長過程をどのように理解しているかという観点からは、これは不可能に思えます。ワルシャワ大学の天文学者であるLukaszWyrzykowskiは、次のように述べています。 「つまり、彼らが成長できるものがなければ」と彼は明言します。
そのような「種」は中質量ブラックホールであると信じられています-巨大なブラックホール、星の死によって形成された恒星質量ブラックホールと超大質量ブラックホールの間の失われたリンク。中質量のブラックホールは、100から100,000の太陽質量の重さがあり、科学者によると、それらは銀河の中心でのモンスターの成長における重要な段階を表しています。
主な問題は、それらを検出するのが難しいことです。シカゴ大学の天体物理学者であるダニエル・ホルツ氏は、「ブラックホールは何も放出しない ので、見つけるのは非常に難しい」と語った。
天文学者はすでに「中質量ブラックホール」のタイトルのいくつかの潜在的な候補を特定しています。昨年、ハッブル宇宙望遠鏡で、彼らは星を巻き込んでいる50,000太陽質量のブラックホールを発見しました 。太陽より2万倍重い別の候補であるHLX-1も同じことをし ているようです。
研究者たちは、新しい方法のおかげで、最大55,000太陽の重さのブラックホールを発見したと主張しています。この発見に関する記事が最近ジャーナルに掲載されました ネイチャーアストロノミー、それはまた、将来さらに多くの同様のブラックホールを見つけるのに役立つ検索戦略を提示します。
この研究は、メルボルン大学の博士課程の学生であるJamesPainterが主導し ました。 2018年、ペインターの科学顧問で共著者の レイチェルウェブスターは、NASAのコンプトンガンマ線観測所によって収集された約2,700個のガンマ線バースト（中性子星合体または巨大な超新星の結果であると考えられるエネルギーの明るいバースト）を分析するように彼に依頼しました。 （英語コンプトンガンマ線観測所、CGRO）1991年から2000年の間。
彼はほぼ同一のGRBのペアを探していました 、短い休憩で次々と続きます。二重点滅は、ガンマ線バーストがそれと私たちの間の物体によって「レンズ」されていることを示している可能性があります。地球に向かう途中でバーストの光を曲げるそのような巨大な物体は、平均的な質量のブラックホールである可能性があります。
2,700 GRBのデータセット全体で、Painterの自動ソフトウェアは1つのケースのみを分離しました。 1995年、コンプトン天文台は、宇宙が約30億年前に発生したとされるガンマ線バーストからのバーストを記録しました。 0.5秒後、ほぼ同じバーストが記録されました。
チームは、地球とGRBの間に中質量のブラックホールがあると結論付けました。ガンマ線バーストはブラックホールの真ん中に正確に配置されていなかったので、その光は2つの異なる経路に沿って進み、そのうちの1つはわずかに長かった。 「レンズは、ブラックホールの反対側の「エッジ」に沿って移動する2つの光子の経路に影響を与えます」と、モナッシュ大学の天体物理学者である共著者のエリックトレインは説明し ます。 「そのため、フラッシュが次々と表示されます。」
レンズとしてのブラックホール：中質量のブラックホールは、遠方のガンマ線バーストからの学習を歪める可能性があります。 2つの経路に沿って進む光は、異なる時間に地球に到達するため、2回の閃光のように見えます。
しかし、この説明はすべての人を納得させるものではありませんでした。ナタリーウェッブによると 、フランスの天体物理学および惑星科学研究所の天体物理学者、難しさの1つは、宇宙に平均質量のブラックホールがいくつあるかわからないことです。私たちの惑星とGRBの間にそのような穴があるのはどれほど幸運なことでしょうか？ 「一部の人々の計算によると、そのような穴は銀河ごとに1000個と非常に多く、その場合、このようなことが起こる可能性があります」とWebb氏は言います。 「彼らがあまり頻繁に会わなければ、そうです、そうなる可能性は低くなります。」
もう1つの問題は、GRB自体について十分に理解していないことです。おそらく、フレアはレンズ効果の結果ではなく、自然に2回出現します。 「それらはすべてとても異なっていて奇妙です」とホルツは言います。 「ここでの主な質問は、ダブルGRBでしょうか？」レンズ効果は、球状星団（対称的な球形の古い星団の大きなクラスター）によっても引き起こされた 可能性がありますが、球状星団は中間質量ブラックホールよりも100倍一般的ではないため、チームはこれはありそうもないと考えています。 「クラスターが適切な場所にある可能性はわずかです」とTrain氏は言います。
これらの特定の発生は20年以上前に発見されたため、確実に知ることはほとんどありません。よりエキサイティングな見通しは、説明された方法（レンズとして機能する中質量のブラックホールを探すこと）が、将来さらに多くの発見をするのに役立つということです。
「レンズを使用して中間質量ブラックホールの集団を明らかにすることは楽しいです」とホルツは言います。 Vyrzhikovskyは、GAIA望遠鏡からのデータを使用して、ガンマ線バーストではなく、星の光を曲げる中質量のブラックホールを検索しましたが、彼はまだ自慢することは何もありません。
中質量ブラックホールは、超大質量ブラックホールの成長を説明するだけでなく、宇宙の別の謎の証拠を提供することもできました- 暗黒物質。科学者が宇宙の質量の85％を占めると信じている暗黒物質は、それ自体が中間質量ブラックホールの成長を促進する上で最も重要な成分であった可能性があります。 「普通の物質からそのようなブラックホールを作ることは非常に難しいです」とVyrzhikovskyは言います。 「融合するにはたくさんの星が必要であり、そのための[初期の]宇宙には十分な時間がありませんでした。」
新しい望遠鏡は、とらえどころのない中質量のブラックホールを探すのに役立つと期待されています。Painterによると、10年前のコンプトン天文台のデータの可能性はすでに尽きていますが、他の望遠鏡からの約7,000個のガンマ線バーストを分析することができます。さらに、NASAのフェルミガンマ線宇宙望遠鏡は今日もそれらを検出し続けています。「新しいレンズケースを探すために他のデータセットを分析する時が来ました」とPainterは言いました。
多くの人が、神秘的な中間質量ブラックホールの謎と、それに伴う超大質量ブラックホールの成長が、どのような方法であっても、すぐに解決されることを望んでいます。「誰もが彼らがそうだと信じています」とトレインは言います。-彼らは間違いなく宇宙のどこかに存在しなければなりません。正確にどこを見つける必要があります。」