国際的な天文学者チームが、ブラックホールの最も劇的な行動の一つである強力なジェットの生成を支配する、どうやら普遍的なルールを特定した。研究者たちは、ブラックホールがそのサイズに関係なく、餌を食べるサイクルの同じ臨界段階でジェットを発射できることを発見した。これには、太陽の約10倍の質量を持つ「恒星質量」ブラックホールや、数百万倍も重い超大質量ブラックホールも含まれる。「普遍的なルール」という言葉を好む人なら誰でも喜ぶニュースだが、どうやら宇宙には少なくとも一つのことに関しては画一的な方針があるらしい。

この研究は、高等研究所(IAS)自然科学部のアンドリュー・ママリー(マーティン・A・アンド・ヘレン・チュルジアン・メンバー、2025-30)と、西オーストラリア州カーティン大学国際電波天文学研究センターのフォレスト研究財団フェロー、アデル・グッドウィンによって行われた。『ネイチャー・アストロノミー』に「ブラックホールジェット形成のための普遍的な臨界降着率」というタイトルで発表されたこの研究は、複数の波長にわたる長年の観測をまとめたものである。研究者たちは、アメリカ、オーストラリア、インド、南アフリカ、そして宇宙にある望遠鏡からのデータを組み合わせた。なぜ一つの望遠鏡を使うだけで済むのに、複数の大陸のいくつかの望遠鏡と、虚空に浮かぶ一つまで使う必要があるのだろうか?

彼らの焦点は、恒星が超大質量ブラックホールに非常に近づき、強力な重力によって引き裂かれるときに発生する潮汐破壊現象だった。これらの現象は、チームにブラックホールが突然大量の恒星物質を受け取った後の振る舞いを観察する稀な機会を与えた。「私たちはこの巨大なパズルを本当に解きたかったのです」とママリーは述べた。「なぜ一部の超大質量ブラックホールは恒星を引き裂いた直後に電波ジェットを噴出し、他のものは完全に休眠状態に見えて、数ヶ月あるいは数年後に突然ジェットを噴出し始めるのでしょうか?」それは、何年もあなたを無視してきた隣人が、突然カップ一杯の砂糖を借りに来るような宇宙版である。

ブラックホールはしばしば宇宙の掃除機に例えられるが、その摂食行動ははるかに messy である。「ブラックホールが恒星を引き裂くとき、それはすべてをきちんと飲み込むわけではありません」とグッドウィンは述べた。恒星物質の一部はブラックホールに向かって落下するが、その多くは強力な流出によって宇宙空間に激しく放出される可能性がある。これらの巨大な宇宙の「げっぷ」は、物質を広大な距離にわたって運び、それを含む銀河の進化に重大な影響を与える可能性がある。 tidy な掃除機の比喩はもう終わりだ。むしろ、スパゲッティの皿を持った幼児のようなものである。

超大質量ブラックホールを研究するより速い方法

天文学者たちは、ブラックホールがその質量が桁違いに異なっていても、同じ基本的な物理法則に従うのではないかと長い間疑ってきた。その考えを確認するのは困難だった。なぜなら、超大質量ブラックホールの周りの変化は通常、数千年あるいは数百万年かけて展開する可能性があるからだ。潮汐破壊現象は、その問題を回避する方法を提供する。恒星が破壊されると、超大質量ブラックホールの周りで生じる摂食エピソードは、わずか数年で進化する可能性がある。これにより、科学者たちは、そうでなければリアルタイムで追跡するのが極めて困難なプロセスを、はるかに速く見ることができる。ようやく、恒星の破壊を応援する理由ができた。

新しい研究の背後にある重要な洞察は、予想外の場面で生まれた。マドリードでの天体物理学会議中、ママリーとグッドウィンはバーで話しているときに、より小さなブラックホールのジェット生成を支配することが知られている同じルールが、超大質量ブラックホールにも適用されるかもしれないことに気づいた。科学:時にはタパスとワインの上で起こることもある。

このアイデアを検証するために、研究者たちは光学光、紫外線、X線、電波での観測を用いて20の潮汐破壊現象を調べた。彼らは最終的に、ブラックホールの摂食率と電波流出のタイミングの両方を確実に決定できる10の高品質な現象にサンプルを絞り込んだ。分析は