欠けているすべてのブラックホールを見つける時が来ました。
それは、私たちの銀河に存在する可能性のある何百万もの「孤立したブラックホール」（IBH）の新しい検索を提案する論文を書いた2人の日本の天体物理学者によって進められた議論です。暗闇の中で失われたこれらのブラックホールは、星間物質-星の間を浮遊する塵やその他のものから物質を吸い込みます。しかし、そのプロセスは非効率的であり、問題の多くは高速で宇宙に追い出されます。その流出は周囲の環境と相互作用するため、人間の電波望遠鏡が検出できる電波を生成するはずです。そして天文学者が銀河の残りの部分にあるすべてのノイズからそれらの波をふるいにかけることができるならば、彼らはこれらの見えないブラックホールを見つけることができるかもしれません。
「IBHを観察するための素朴な方法は、X線の放出による」と研究者は論文に書いており、まだ正式に査読されておらず、7月1日にはarXivのプレプリントとして利用可能になっています。
何故ですか？ブラックホールが物質を宇宙から吸い込むと、その物質はその周辺で加速し、降着円盤と呼ばれるものを形成します。その円盤の問題は、イベントの地平線（ブラックホールの戻りのないポイント）に向かって回転するときに、ディスク自体にこすりつけ、その過程でX線を吐き出します。しかし、孤立したブラックホールは、超大質量ブラックホールと比較して小さいため、この方法では大量のX線を放出しません。降着円盤には、大きなX線シグネチャを作成するのに十分な問題やエネルギーがないだけです。また、X線を使用した過去のIBHの検索では、決定的な結果は得られませんでした。
「これらの流出はIBHを他の波長で検出可能にする可能性がある」と研究者である東京大学の津奈大地氏と京都大学の川中典太氏は彼らの論文に書いている。 「流出は周囲の物質と相互作用し、界面で強い無衝突衝撃を引き起こす可能性があります。これらの衝撃は磁場を増幅し、電子を加速する可能性があり、これらの電子は無線波長でシンクロトロン放射を放出します。」
言い換えれば、星間媒質をすべる流出は、電波を生成する速度で電子を動かすはずです。
「興味深い論文」と、ツナとカワナカの研究に関与しなかったオランダのライデン大学の天体物理学者、サイモンポーテギーズズワートは言った。 Portegies Zwartは、中間質量ブラックホール（IMBH）としても知られているIBHの問題も研究しています。
「IMBHを見つけるには素晴らしい方法だろう」とPortegies ZwartはLive Scienceに語った。 「LOFARを使用すれば、そのような研究はすでに可能だと思いますが、感度が問題になる可能性があります。」
Portegies Zwart氏が説明したIBHは、天文学者が検出できる2種類のブラックホール間の「ミッシングリンク」と考えられています。銀河の中心に住む巨大な獣であり、太陽の数十万倍の大きさです。
恒星のあるバイナリシステムでは、恒星の質量のブラックホールが検出されることがあります。これは、バイナリシステムが重力波を生成し、伴星が大きなX線バーストに燃料を供給できるためです。そして、超大質量ブラックホールには、天文学者がそれらを検出して写真を撮ることができるほど多くのエネルギーを放出する降着円盤があります。
しかし、他の2つのタイプの中間にあるIBHは、検出がはるかに困難です。天文学者がIBHかもしれないと疑っているオブジェクトが宇宙に少数ありますが、それらの結果は不確かです。しかし、Portageies Zwartが共同執筆したジャーナル、Royal Astronomical SocietyのMonthly Noticesの2017年の論文を含む過去の研究では、何百万人もの人々がそこに隠れている可能性があると示唆しています。
TsunaとKawanakaは、IBHの電波調査の最良の見通しは、おそらく南アフリカとオーストラリアにセクションが組み込まれる予定のマルチパート電波望遠鏡であるSquare Kilometer Array（SKA）を使用することを含むと書いています。総電波収集面積は1平方キロメートル（0.39平方マイル）になる予定です。研究者たちは、2020年に予定されている最初の概念実証段階で、SKAが検出できる電波を少なくとも30のIBHが放出すると推定しています。将来的には、完全なSKA（予定されている2020年代半ば）は、最大700を検出できるはずです。
SKAはこれらのIBHからの電波を見つけることができるだけでなく、それらの多くまでの距離を正確に推定することもできると彼らは書いています。その時が来ると、ついに、これらすべての欠けているブラックホールは隠れて出てき始めるはずです。
