ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が銀河を追放された超大質量ブラックホールの存在を確定

この度、天文学者たちは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が取得したデータを利用し、ついに自身の銀河の境界を離脱した史上初の超大質量ブラックホールの存在を公式に確認しました。この観測は、2023年にハッブル宇宙望遠鏡によって初めて捉えられた予備的な証拠を裏付けるものです。当時、その巨大な天体が移動していることを示唆する細長い線状の構造が検出されていました。

追放されたこの宇宙の天体は、「コズミック・アウル（宇宙のフクロウ）」と呼ばれる連星環状銀河系内に位置しており、地球からは約90億光年離れています。太陽質量の1000万倍に相当する質量を持つこのブラックホールは、秒速約1000キロメートル（時速約220万マイル）という驚異的な速度で移動しています。この速度は、母銀河の重力圏を振り切り、星間空間へと飛び出すのに十分な勢いです。

この天体の猛烈な移動を裏付ける証拠として、ブラックホールの前方に巨大な弓状の衝撃波（バウショック）が形成され、その後方には約20万光年（62キロパーセク）にわたって伸びる、発光するガスの細長い痕跡が確認されています。この移動速度は、痕跡の先端部分のガスの速度勾配を精密に測定することで検証されました。その結果、地球上の音速の約3000倍に達する速度が明らかになりました。トルコの資料では、この天体はRBH-1として言及され、速度は約秒速954キロメートルと推定されています。

エール大学のピーター・ヴァン・ドックム氏が率いる研究チームは、JWSTの近赤外線分光器（NIRSpec）を用いてこれらのデータを再検証しました。その結果、衝撃波の直前と直後で速度が約秒速600キロメートルも急激に変化していることが判明しました。この発見は、過去50年間にわたり科学文献で議論されてきた、超大質量ブラックホール合体の結果として生じる理論的予測を直接的に裏付けるものです。この天体が追放されたメカニズムは、二つの超大質量ブラックホールが合体する際に生じた非対称な衝撃によって引き起こされた重力波の反動（グラビテーション・ウェーブ・レコイル・キック）によるものと関連付けられています。

現在、このブラックホールは元の位置から約23万光年離れており、今後数十億年にわたって星間空間を移動し続けると予測されています。この天体が残した痕跡は衝撃波を発生させ、星間ガスを加熱・圧縮することで、移動する天体の後方で新たな星形成を誘発する可能性があります。この痕跡は、天の川銀河の直径の2倍にも達する可能性があり、天文学者たちにとって、今後の探査ミッションにおいて同様に放出されたブラックホールを探すための新たな観測指標を提供するものとなります。