アンドロメダ銀河は、さらに遠くにある2つの巨大なブラックホールによって写真に写り込んでいる
アラン・ボイル著
銀河さえも写真に写り込む可能性があることが判明しました。
NASAのチャンドラX線観測衛星と地上の望遠鏡が撮影した画像により、研究者らがこれまでに観測されたものの中で最も接近して周回する超大質量ブラックホールのペアである可能性があるものが明らかになった。
科学者たちは、LGGS J004527.30+413254.3（略してJ0045+41）という扱いにくい名称で呼ばれるブラックホールペアの存在を以前から知っていました。しかし、彼らはそれがアンドロメダ銀河（M31とも呼ばれる）内の天体だと想定していました。食連星のペアである可能性もあると考えられていました。
その後、ワシントン大学の天文学者チームが赤色超巨星X線連星の探索中にJ0045+41を詳しく観察した。
「M31で特殊なタイプの星を探していて、ついに発見したと思いました」と、J0045+41に関する研究論文の筆頭著者であるウィスコンシン大学のトレバー・ドーン＝ワレンシュタイン氏は本日のニュースリリースで述べた。「はるかに奇妙なものを発見し、驚きと興奮を覚えました。」
チャンドラが観測したこの天体に関するX線データは、この恒星系にブラックホールか中性子星が存在することを示唆した。ハワイのジェミニ北望遠鏡による追加のスペクトルデータは、J0045+41が少なくとも1つ、おそらくは2つの超大質量ブラックホールを内包している可能性を示唆した。
ジェミニ・ノースのデータは、この天体までの距離を推定するのに十分な手がかりも提供しました。この天体は、地球からわずか250万光年しか離れていないアンドロメダ銀河の中に埋もれているのではなく、その1000倍も遠く、26億光年もの距離にあったのです。
カリフォルニア工科大学パロマートランジェントファクトリーから得られたさらなる光学データは、J0045+41からの光に、82日周期や328日周期など、いくつかの周期的な変動があることを示しました。これらの変動のパターンは、互いに周回する2つのブラックホールのダイナミクスに関する理論モデルと一致しています。
「軌道を回る巨大なブラックホールのペアについて、これほど強力な証拠が見つかったのは初めてだ」と研究の共著者であるウィスコンシン大学のエミリー・レベスク氏は語った。
証拠によると、この2つの恒星は200～550天文単位（AU）離れているようです。1AUは地球と太陽の距離です。これは冥王星と太陽の距離の約10倍に相当しますが、恒星間の距離としては驚くほど近いです。例えば、私たちの太陽と次に近い恒星との距離は、その数百倍も離れています。
2つの超大質量ブラックホールは、ほぼ確実に相互の重力によって引き寄せられている。
「これらのブラックホールがそれぞれどれだけの質量を持っているかを正確に特定することはできません」と、研究の共著者であるウィスコンシン大学のジョン・ルアン氏は述べています。「その質量次第ですが、この2つのブラックホールは350年ほどで衝突し、合体して1つのブラックホールになると考えられます。」
3人による「アンドロメダのディスク内の塵：M31の背後にある周期的活動銀河核の誤認」と題された研究論文が、天体物理学ジャーナルに掲載された。
