慶應義塾大学の岡朋治教授らの研究チームは、天の川銀河の中心領域にある特異分子雲中に太陽の10万倍の質量を持つブラックホールが潜んでいる痕跡を発見した。

研究チームは以前、天の川銀河の中心領域に4つの高励起ガス塊を発見していたが、今回はこのうちの一つに含まれる特異分子雲「CO–0.40–0.22」について、野辺山45m電波望遠鏡を用いた21本の分子スペクトル線による詳細観測を行った。その結果、同分子雲から18本の分子スペクトル線を検出し、分子ガスの詳細な空間分布と運動を描き出すことに成功した。

この同分子雲は楕円状の空間構造をしており、中心の極めて広い度幅をもったコンパクトな微弱成分と、やや緩い度勾配をもつ直径10光年程度の濃密成分から成る。また、同分子雲方向には明瞭な対応天体が見られず、爆発などの局所的なエネルギー供給が行われたことは考えられない。このことから、同分子雲の中心には、巨大かつコンパクトな「見えない質量」 が潜んでいると考えられる。

これからの観測結果から、研究チームは同分子雲の形成メカニズムとして、下記のような点状重力源による「重力散乱モデル」を提唱した。

1) 巨大な点状重力源に向かって雲が落ちていく。

2) 点状重力源に近づくにつれて雲は加速され、近点で最高速度に達する。

3) 近点通過後は減速されながら点状重力源から遠ざかっていく。

このモデルに従えば、同分子雲の中心には半径0.3光年以下の10万太陽質量の天体が潜んでいることになるという。これは、天の川銀河内で最も濃密な球状星団M15のコア部分よりも一桁近く高い質量密度であり、対応天体が見られないことも考えると、同分子雲の中心天体はブラックホールである可能性が非常に高いと考えられるという。

なお、この内容は「The Astrophysical Journal Letters」に掲載された。論文タイトルは、「SIGNATURE OF AN INTERMEDIATE-MASS BLACK HOLE IN THE CENTRAL MOLECULAR ZONE OF OUR GALAXY」。