天文学者は、アメリカ航空宇宙局（NASA）のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を利用して、これまでに見られなかった天体のタイプを発見しました。それは「ブラックホールスター」と呼ばれ、急速に成長するブラックホールを取り囲む巨大な発光ガス雲です。この物体は MoM-BH*-1 と名付けられ、イルカ座に位置し、観測された状態はビッグバンの後約6.6億年のものです。研究者たちは、この物体が通常は二つの全く異なる物体に関連する特徴を組み合わせていると述べています。すなわち、密な恒星大気の星形外観と、ブラックホールの吸積によって生じる巨大なエネルギーです。
この発見は、JWSTが初期宇宙で直面している魅力的な謎、すなわち「小さな赤点」と呼ばれる微弱なコンパクトな物体を説明する手助けになるかもしれません。
MoM-BH*-1 の特徴はブラックホールスターであることを示す
MoM-BH*-1 のブラックホールは、従来のブラックホール星のようには見えません。むしろ、研究者たちはそれが異常に密な水素に包まれた若いブラックホールである可能性があると考えています。中央のブラックホールの質量は太陽の約100,000倍と推定され、その周囲のガスの包囲層は太陽系全体に広がっている可能性があります。この包囲層は、この物体の奇妙な外観にとって重要です。通常、活発な吸積ブラックホールは物質が吸積円盤に落ち込むことで大量のエネルギーを生成しますが、この場合、ブラックホールを包む密なガスが大部分の放射を吸収し再処理しているようで、実質的に光球のような表面を作り出し、この物体を巨大な星のように見せています。
その結果、この物体は外部からは星のように見えますが、そのエネルギー源は核融合ではなくブラックホールです。
JWSTは異常な現象を発見し、研究者たちはJWSTの観測データを検索して非常に遠い銀河を探している際にMoM-BH*-1に出会いました。最初に彼らの注意を引いたのは、異常に明るく、強い赤色の光点でした。そのスペクトルには異常に強いバルマー断裂が含まれており、これは水素の吸収光に関連する特定の波長での明るさの急激な変化です。この特徴は恒星大気に現れることがありますが、MoM-BH*-1で見られる断裂の強度は通常の恒星の予想を大きく超えています。さらに、この物体には水素とヘリウムより重い元素がほとんど存在しない証拠がありません。
コンピュータシミュレーションは、十分に密な水素の包囲層がこの物体の異常な光スペクトルの外観を再現できる可能性を提供しますが、その異常な明るさを説明するにはまだ解明が必要です。それがブラックホールの役割です。
この発見は初期宇宙の理解にとって重要です
マサチューセッツ工科大学の研究者によると、MoM-BH*-1が生成するエネルギーは、既知の恒星が生成できるエネルギーの約1,000億倍です。したがって、核融合ではその明るさを簡単に説明することはできません。しかし、活発な吸積ブラックホールは、物質がその方向に落ち込むときに大量のエネルギーを生成することができます。研究者たちがブラックホールをモデルに組み込むと、質量が約100,000太陽質量のブラックホールが密な水素に包まれていることがJWSTの観測に最も合致することがわかりました。したがって、研究者たちはこの物体をブラックホールスターと表現しています。
しかし、この説明は依然として観察された特徴に基づくモデルであり、ブラックホールが恒星の内部にあることを示す写真ではありません。
この発見は特に重要である可能性があります。なぜなら、JWSTは初期宇宙における神秘的なコンパクトな赤源を繰り返し発見しているからです。これらの小さな赤点（LRDs）は、宇宙の歴史の最初の数十億年に非常に豊富に現れましたが、その本質には依然として議論があります。最近の研究は、少なくとも一部のLRDに関してブラックホールスターのモデルをますます探求しています。2026年6月の研究では、JWSTの観測で241の候補となるブラックホールスター主導源が確認されており、この現象が単一の物体に限らない可能性を示唆しています。MoM-BH*-1の特異性は、そのブラックホールスター成分が周囲の銀河を圧倒しているように見え、天文学者にこの現象を異常に明確に観察する機会を提供していることです。
もし類似の物体が普遍的に存在することが証明されれば、若い宇宙における超大質量ブラックホールの急速な成長の理由を説明する手助けにもなるかもしれません。特定のブラックホールは突然現れるのではなく、ガスに包まれた初期段階を経ている可能性があります。
項目 規格 ブラックホールの質量 約 100,000 倍太陽質量 水素包囲層範囲 全太陽系規模に拡張可能 エネルギー生成 約 100 億倍の既知の恒星のエネルギー