太陽系近傍に潜むブラックホール――ガイアデータで5つの候補を発見
銀河系には1億から10億個の恒星質量ブラックホールが存在すると理論的に予測されている。にもかかわらず、私たちはこうしたブラックホールをほとんど見つけられていない。中国の復旦大学物理学部天文・天体物理学センターに所属するアブドゥラフモン・ノシロフ率いる研究チームは、欧州宇宙機関のガイア衛星第3次データリリース（Gaia DR3）を用いて、太陽系から約50光年以内のブラックホール候補を探索する研究を実施した。その結果、5つの候補天体を特定した。この研究は『アストロフィジカルジャーナル』に発表された。
超大質量ブラックホールとの決定的な違い
ブラックホール検出の難しさを理解するには、銀河中心に位置する超大質量ブラックホール（SMBH）との比較が有効だ。銀河系中心のいて座A*などの超大質量ブラックホールは、周囲から物質を吸い込む際に回転する降着円盤を形成し、高温に加熱された物質が強い放射を放出する。活動銀河核（AGN）と呼ばれるこうした天体は、時に両極から強力な高エネルギージェットを噴き出し、地球に向かう場合はブレーザーとして検出可能だ。また超大質量ブラックホールは、周囲の恒星運動への重力効果により、重力測定法（天体測定法）でも発見できる。
一方、恒星質量ブラックホールは遥かに多く存在すると予測されるものの、圧倒的に検出が困難だ。理論的には孤立したブラックホールが大多数を占めるはずだが、吸い込む物質が極めて限定的なため、放射がほとんど発生しない。太陽系近傍の恒星密度が低いため、重力測定法による検出も実現的ではない。
星間雲がもたらす検出の可能性
ノシロフらの研究チームが着目したのは、太陽系周辺に存在する星間雲の役割だ。太陽系は局所星間雲（LIC）の縁付近を通過しており、近傍にはG雲を含む複数の星間雲が存在する。太陽系から約50光年以内のこうした星間雲の中にブラックホールが位置する場合、星間物質からの降着によって電磁放射が生じ、現在または近い将来の観測施設で検出可能になるという。
研究チームは、星間雲外部のブラックホールについて、降着率が低すぎて現在の観測技術では検出不可能だと指摘している。星間雲内部のブラックホールに限定すれば、星間物質の密度が十分に高く、電磁放射の検出が理論的に期待できるのだ。ノシロフら研究チームがガイアデータを検索した結果、降着していると考えられる孤立したブラックホール候補5天体を特定した。このうち1天体は褐色矮星として除外されている。
出典: Universe Today
