【天文】X線天文衛星「XRISM」、ブラックホール周辺の“時空の歪み”を捉える 30年に及ぶ論争に終止符 [すらいむ★]

[3 Xせん 2026/01/30(金) 16:35:32.19 ID:dpYku/Qm]

ぼうえんきょうとえいごのへんか

[4 名無しのひみつ 2026/01/30(金) 21:04:51.60 ID:vJQehGIj]

ブラックホールの高速回転の証拠か？　JAXAのXRISMが観測に成功
2026/01/30 20:45
https://news.mynavi.jp/techplus/article/20260130-4062337/
観測は2024年2月に実施され、XRISMではカバーできない広帯域のX線スペクトルを得るため、硬X線(波長0.01〜0.2nm程度)撮像が可能なNASAの「NuSTAR」および、集光力と広視野を特徴とする欧州宇宙機関(ESA)の「XMM-ニュートン」による同時観測が行われた。
XRISMの軟X線マイクロカロリメータ「Resolve(リゾルブ)」は、鉄輝線の詳細構造の調査に適しており、解析の結果、幅の狭い輝線や吸収線に加え、SMBH近傍の降着円盤に由来する「広がった鉄輝線」が確実に存在することが突き止められた。これにより、「あすか」の観測以来、30年に及んだ天文学上の論争が決着した形だ。
なお、幅の狭い輝線はSMBHから離れた領域での反射に由来し、吸収線は降着円盤から吹き出す風によるものと考えられる。XRISMの観測により、これらの構造が初めて高い信頼度で分離・検出され、降着円盤由来の広がった鉄輝線の正確な寄与を決定することにつながったとした。
鉄輝線の観測は、SMBHの回転についても重要な情報をもたらすという。ブラックホールは、中心の特異点からある一定の距離にある「事象の地平面」を超えて内側に入ると、光すら外へ脱出できなくなる。一般相対性理論によれば、ブラックホールが無回転の場合、降着円盤は事象の地平面の3倍の半径より内側には存在できないとされる。
一方、ブラックホールが降着円盤と同じ向きに高速回転している場合は、円盤が事象の地平面近傍にまで達すると予言されている。今回の解析では、円盤が事象の地平面近傍にまで存在することが示唆された。今後の詳細なデータ解析により、SMBHの高速回転を示す強い証拠が得られることが期待されるとした。
今回の観測により、高分解能X線分光がSMBH近傍の物理を直接探る強力な手段であることが示された。特に、一般相対論的効果による鉄輝線の拡がりが明確に捉えられたことは、SMBH周囲の時空の歪みを測定する上で大きな前進だという。
研究チームは今後、他の活動銀河のSMBHや銀河系内の恒星質量ブラックホールに対しても今回の手法を適用し、降着円盤の構造やブラックホールの回転を解明していくとする。また今回の観測では、SMBH近傍からのX線の他に、降着円盤から高速で吹き出す風であるアウトフローによる吸収線も検出された。この風は、銀河全体の進化にも影響すると考えられており、今後SMBHの質量とアウトフローの関係を詳しく調べることで、銀河とSMBHの共進化プロセスを解明することが期待されるとしている。