アンドロメダ銀河で「超新星爆発のない」ブラックホール誕生を観測、白色矮星の謎の衝撃波も

国際的な天文学者チームは、巨大な星が超新星爆発という劇的なプロセスを経ることなく、直接ブラックホールへと重力崩壊した決定的な証拠を提示しました。この現象は「M31-2014-DS1」と名付けられ、地球から約250万光年離れたアンドロメダ銀河で発生しました。約20年間にわたる膨大な観測データを統合したこの画期的な研究成果は、2026年2月12日付の科学誌『サイエンス』に掲載され、宇宙の謎を解き明かす新たな一歩となりました。

フラットアイアン研究所およびコロンビア大学のキシャレイ・デ氏が率いるこの調査は、これまで理論上の仮説に過ぎなかった恒星の「静かなる最期」に光を当てました。対象となった赤色超巨星は、もともと太陽の約13倍の質量を持っていましたが、強力な星風によって物質を放出し、最期の瞬間には太陽の約5倍の質量になっていたと推定されています。観測にはNASAのNEOWISEミッションのアーカイブデータ、ハッブル宇宙望遠鏡、そして複数の地上天文台のデータが活用されました。2014年頃に赤外線の輝きが一時的に増大した後、急激に減光し、2022年から2023年にかけては、その明るさが元の1万分の1にまで低下したことが重要な手がかりとなりました。

今回の発見の核心は、星の中心核が完全に崩壊し、「不発の超新星（failed supernova）」と呼ばれるプロセスを経てブラックホールが形成された点にあります。この現象は、最も質量の大きな星々において、なぜ観測される超新星爆発の数が理論値よりも少ないのかという長年の謎を解明するものです。また、星の対流によって放出された外層物質が冷却されて塵となり、それが長期間の赤外線放射の原因となったことも明らかになりました。これは、恒星進化の最終段階に関する理解を、シミュレーションの領域から直接観測の領域へと引き上げる歴史的な転換点といえるでしょう。

この発見と並行して、天文学者たちは地球から730光年離れた場所に位置する白色矮星「RXJ0528+2838」に関する別の謎も捉えました。欧州南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡（VLT）に搭載された高精度な観測装置「MUSE」を使用し、この天体の周囲に広がる壮大な衝撃波を鮮明に撮影することに成功したのです。2026年1月に『ネイチャー・アストロノミー』誌で詳述されたこの現象は、既存の天体物理学モデルでは説明がつかない極めて特異な性質を持っています。

この白色矮星は太陽に似た伴星を持つ近接連星系を形成していますが、予想に反して、通常は強力な物質の流出を支えるはずの「降着円盤」が存在しません。それにもかかわらず観測された弓状衝撃波（ボウショック）は、この白色矮星が少なくとも1000年間にわたって物質を放出し続け、それが星間ガスと衝突していることを示唆しています。強力な磁場が円盤を経由せずに物質を白色矮星の表面へと導いている可能性もありますが、観測された放出エネルギーは測定された磁場の強度を大幅に上回っており、未知の物理的力が関与している可能性が浮上しています。このように、今回の研究は恒星の死に関する一つのシナリオを実証すると同時に、円盤を持たない連星系における相互作用モデルの根本的な再考を迫る新たな課題を提示しました。