大質量ブラックホール、更に重いと推定

　近傍銀河のブラックホールが超大質量を誇ることは以前から知られていたが、これまでの定説よりもさらに大質量である可能性が出てきた。新しいコンピューターモデルに基づく分析によると、巨大銀河M87の中心に位置する超大質量ブラックホールは太陽の64億倍もの重さがあり、これは従来の推定値の2～3倍の重さとなる。

　今回の分析の特筆すべき点は、M87を球状に取り巻いている暗黒物質の暈（かさ）の質量も計算対象に入っていることである。重力的な影響から判断すると、すべての銀河の中心には超大質量ブラックホールが存在しており、銀河の周囲は光学的に観測できない謎の暗黒物質で覆われているという。

　銀河全体の質量分析に使われた旧コンピューターモデルでは、その“見えない暈”が計算対象から外されていた。そこまで計算するには膨大な演算能力が必要になるため、やむなく除外されていたのである。

　今回、テキサス大学の天文学者カール・ゲブハルト氏率いる研究チームは、M87の質量再計算を行うに当たって同大オースティン校のスーパーコンピューターを使用した。この再評価では、以前はM87中心部の星群に属していると考えられていた質量の多くが、実際には銀河外縁部の暈に属していることが判明した。

「暈の質量を計算に入れて考えると、M87中心部の星群の質量は推定の半分ということになる。しかしそれでも、ブラックホールを含む中心部の実際の質量に変わりはないと考えられる。とすれば、ブラックホールの質量が中心部に占める割合が推定より大きかったということになる。つまり、ブラックホールの質量が推定よりはるかに重いという事実が浮かび上がってくるわけだ」とゲブハルト氏は説明する。

　ほかの近傍銀河の超大質量ブラックホールについても、同じように質量が半分以下に推定されている可能性があると同氏は考えている。

　今回の発見が事実として確認されれば、宇宙の謎が1つ解決することになる。それは、クエーサーの中心に位置するブラックホールの質量に関するものだ。クエーサーとは、中心部にブラックホールがあり、そこから莫大なエネルギーが放出されているはるか遠くの銀河のことである。

　クエーサーの“活動的な”ブラックホールは、太陽の100億倍の質量があるという研究結果がこれまでにいくつか発表されている。しかし、それと比べて近傍銀河のブラックホールがかなり小さいことに天文学者たちは疑問を感じていた。「だが、近傍ブラックホールの質量が実際には2～3倍大きいのであれば、謎はほとんど解明されたようなものだ」とゲブハルト氏は話している。

　今回の研究成果は、カリフォルニア州パサデナで開催されたアメリカ天文学会の第214回会合で発表された。

X-ray image courtesy NASA/CXC/CfA/W. Forman et al.; radio image courtesy NRAO/AUI/NSF/W. Cotton; optical image courtesy NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and R. Gendler