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南極に墜落したゴースト粒子はブラックホールで粉々にされた惑星の一部であることが判明

DESY, Science Communication Lab

 不用意に近寄ってきた星々を巨大な重力でむさぼり喰うブラックホール。とてつもなく恐ろしげに聞こえるが、しょせんは遠く離れた宇宙での出来事、と思ってはいないだろうか?だが実際には地球にもその影響が垣間見られるという。

 新しい研究によると、南極で検出された「ニュートリノ」の正体は7億年前にブラックホールによって引きちぎられた星の名残であることがわかったそうだ。

【ブラックホールに引きちぎられた星の名残を南極で検出】

 2019年10月1日、ほぼ光速で移動する目に見えない高エネルギーの宇宙弾が地球に命中した。

 銀河を飛び交う同じような宇宙弾は、知らない内に私たちの体を1秒に1度という頻度で貫通している。だから心配する必要はないのだが、南極アイスキューブニュートリノ観測所で検出されたものは特別だった。

 『Nature Astronomy』(2月22日付)に掲載された研究によるなら、その正体は7億年前にブラックホールによって引きちぎられた星の名残であるからだ。

 問題の宇宙弾は、「ニュートリノ」という素粒子だ。ほとんど質量がなく、電荷も帯びていないことから”ゴースト粒子”と呼ばれることもある。

 電荷を帯びた粒子ならば磁場に翻弄されてしまうが、ニュートリノはそんなもの意にも介さず、宇宙をひたすらまっすぐ移動する。それは太陽の核からも大量に放出されているし、地球上でも核反応炉や粒子加速器で作り出すことができる。

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DESY, Science Communication Lab

ブラックホールに飲み込まれた星の末路

 2019年4月、カリフォルニア州パロマー天文台から、7億光年離れたブラックホールの周囲で輝く、明るい光が観測された。

 光は太陽の3000万倍もの質量を持つ恒星が、ブラックホールに近づき、凄まじい重力によって引き延ばさた挙句、散り散りになった(潮汐破壊現象)ときに生じたものだった。

 汐破壊現象が起きたとき、散り散りになった星の半分は宇宙へ放り出され、残り半分はブラックホールの周囲に残り、巨大な「降着円盤」となる。

 そうした高温の塵やガスは、ブラックホールの荒々しいエネルギーによって吹き飛ばされ、まるで壮大なジェット噴射であるかのように放出される。

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DESY, Science Communication Lab

 これは天然の粒子加速器のように作用する。地上の粒子加速器のようにニュートリノが生成され、宇宙へ向かって凄まじい速度で飛んでいく。

 まるで宇宙から放たれた銃弾であるかのようにだ。そうしたものの中には地球に命中するものだってあることだろう。

 件のニュートリノが発生したのは、星が食われて半年が経過してからのことだ。ドイツ電子シンクロトンのウォルターウィンター氏らのモデルは、そうしたタイミングを自然に説明できるとのことだ。


Tidal Disruption Event: Black Hole Shreds Star

ブラックホールの影響は地球にも届いている

 なお、ニュートリノの発生源を特定できたのは今回で二度目のこととなる。

 一度目は2017年のことで、それもまたアイスキューブニュートリノ観測所で検出されたニュートリノだ。その軌跡を調べたところ、「ブレーザー」(大質量ブラックホールエネルギー源となって輝く天体)を宿した遠方の銀河にまでたどることができた。

 2つのニュートリノは、遠く離れたブラックホールの影響が私たちの地球にまで届いていることを教えてくれる。

 1960年代以降、ときおり地球に降り注ぐ超高エネルギーの宇宙線に科学者は首を捻らせてきたが、この謎の現象を解明するヒントにもなるかもしれないそうだ。

References:eurekalert / phys/ written by hiroching / edited by parumo

 
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