不運な星が、銀河の中心に潜む超大質量ブラック ホールの 1 つに近づきすぎると、細かく裂かれ、スパゲッティのように引き伸ばされます。このいわゆる潮汐破壊イベント (TDE) では、ブラック ホールが恒星の残骸を食べ、降着円盤でブラック ホールの腹を包み込みます。饗宴の間、ブラック ホールは、静かな冬眠状態に戻るまでの数か月間、超新星よりも明るく輝きます。
というか、話は通常通りです。
忍耐強い天文学者による継続的な監視により、ブラック ホールが目覚め、物質とエネルギーを吐き出し、最初の TDE から数か月または数年後に地球に向かって電波のバーストを送信するいくつかのケースが明らかになりました。カリフォルニア大学サンタクルーズ校の理論天体物理学者であるエンリコ・ラミレス・ルイスは、「[これらの出来事] で信じられないほど珍しいのは、オブジェクトがゾンビのように生き返ったことです」と述べています。 「これは本当にパラダイムに挑戦しています。」
天文学者は、何が爆発の遅れを引き起こしているのかはわかっていませんが、ブラック ホールが落下する星の物質を極から飛び出す強力なジェットに変換する不思議なメカニズムを説明するのに、この放出が役立つ可能性があると考えています。ノースウェスタン大学の計算天体物理学者であるサーシャ・チェホフスコイは、「これは、中央エンジンの物理学について、他の方法では隠されていることを教えてくれます」と述べています。 「これらのジェットは銀河全体を爆発させる可能性があるため、銀河の進化において非常に重要なプロセスです。」
既知の数十種類の TDE のほとんどは、最初の饗宴で放出された光または X 線から検出されています。しかし、TDE を理解する上で「現在、ラジオは非常に重要な役割を果たしています」と、共同宇宙科学研究所の天文学者イゴール アンドレオニは述べています。ブラック ホールは、プラズマを放出することで電波を生成します。つまり、プラズマを極ジェットで排出したり、周囲のガスに衝突する物質を吐き出したりします。しかし、これらの流出は通常、ブラック ホールが食事を引き裂いた直後の TDE 中に発生します。
しかし、2021 年 2 月、エルサレムのヘブライ大学の天体物理学者である Assaf Horesh は、最初の TDE から 6 か月後に発生した電波バーストを発見しました。その後、6 月 30 日、ハーバード &スミソニアン天体物理学センターの天文学者である Yvette Cendes は、arXiv に投稿されたプレプリントで別の遅延フレアを発見したと報告しました。複数の天文台を使用して、彼女と彼女の同僚は、ブラック ホールの最初のスナックから 2 年以上後に開始された電波活動の急速なスパイクを記録しました。 「これはかなり例外的なケースです」とセンデスは言います。
ホレシュの大学院生であるイタイ・スファラディは、3 番目の例を見つけた可能性があります。 The Astrophysical Journal の 7 月 10 日号で、以前に発見された TDE を再分析したと Sfaradi は主張しています。 彼は、X線フレアと組み合わせて遅延電波放射を発見した.これらのタンデム放出は、いわゆる X 線連星 (星サイズのブラック ホールが対をなす星からガスを吸い取るもの) で見られることがあり、メカニズムが関連している可能性があることを示唆しています、とホレシュは言います。
ブラック ホールの降着円盤の変化は、X 線連星からのフレアアップに力を与えます。Ramirez-Ruiz は、TDE から数か月後に超大質量ブラック ホールでも同じことが起こっている可能性があると考えています。このシナリオでは、星のスパゲティ化されたガスが時間の経過とともにゆっくりと積み重なるため、降着円盤がより冷たく薄くなります。最終的に、円盤は十分に弱まり、ブラック ホールの磁力線が円盤から宇宙に物質を放出できるようにする脱出経路を開き、そこで周囲のガスに衝突して電波バーストを生成します。
Tchekhovskoy も同意見であり、彼はその動作を示すモデルを持っています。彼と彼の同僚は、降着円盤の進化のコンピューター シミュレーションを実行し、ジェットが効率的に形成できるゴルディロックス状態に到達できることを発見しました。重要な瞬間は、降着円盤がまだジェットに燃料を供給するのに十分な密度であるが、生成された電波を再吸収するほど密度が高くないときです。おそらくそれが、これらの遅延バーストが見られる理由であると彼は言います。「ガスが適切な密度になるのを待っているだけです。」
広範囲の電波調査で他のゾンビの目覚めを捉えることができれば、さらに多くの手がかりが得られる可能性があります。ニューメキシコ州にある望遠鏡の複合体であるベリー ラージ アレイは、来年 3 回目の空をスキャンする予定であり、オーストラリアの平方キロメートル アレイ パスファインダーは、今年後半に全天調査を開始する予定です。 Cendes と Horesh は、これらの天文台を使用して TDE のフォローアップ無線調査を実施する予定です。未発表の研究では、Cendes はすでにいくつかの候補者を見つけたと考えています。
ラミレス=ルイス氏は、爆発が遅れたこれらの TDE のより大きな集団を発見することで、自然な実験室の鍵を開け、理論家が幅広い条件下でブラック ホールの挙動を調査できるようになると述べています。物理学者にとって、彼は「ブラック ホール ガストロノミーは本当に新しい遊び場を提供します」と述べています。
