以前の記事にも出てきた、大質量ブラックホールについての話です。

銀河系の中心部にある、電波源複合体「いて座A*」には、太陽の370万倍もの質量を持つ巨大なブラックホールが存在すると多くの天文学者によって考えられています。

1995年頃には、M106 銀河の中心に、太陽質量の3,600万倍もの質量のブラックホールがあると推定されました。

また、21世紀初頭までに多くの銀河の中心部に106-8太陽質量の超大質量ブラックホールが存在すると推定されています。

しかしながら、そのような大質量ブラックホールの起源についてはあまり良く分かっていないのが現状です。

1970年代後半に考えられていたシナリオは、巨大なガス雲が一気に収縮してブラックホールをつくるという説、高密度の星団の中心部分が重力熱力学的に進化してブラックホールとなるなどといった説でありましたが、いずれも理論的・観測的な困難がありました。

しかも、通常の恒星進化の果てに生み出される恒星質量クラスのブラックホールと銀河中心に見られる大質量ブラックホールの中間的な質量を持つブラックホールが20世紀末まで全く発見されず、両者の間に関係があるかどうかも不明でした。

しかし1999年から2000年にかけて、日本の研究者グループによる電波やX線での観測から、M82銀河の内部に太陽質量の1,000倍程度のブラックホールがあるらしいことが初めて明らかになりました。

これを受けて、以下のような大質量ブラックホールの形成シナリオが考えられています。

銀河どうしの近接遭遇や衝突などによって銀河内部で爆発的な星形成（スターバースト）が起こり、これによって若くて密度の高い星団が大量にできます。

このような星団には重い星が大量に含まれるため、高密度な環境ではこのような星同士が合体してさらに大きな星となり、ますます合体しやすくなるという合体不安定という過程が進行します。

こうして作られた重い星の寿命は非常に短いので早い時期に超新星爆発を起こし、太陽の数十倍から100倍の質量を持つブラックホールが誕生します。

これらの合体によって103太陽質量程度の中間質量ブラックホールが星団内にでき、このような星団がいくつも銀河の中心に向かって沈みます。

沈む途中で星団自体は潮汐破壊され、中間質量ブラックホールが銀河中心にたまり、互いに合体して大質量ブラックホールとなる、というものです。

さらに巨大なブラックホールは、銀河同士の衝突により核である大質量ブラックホール同士が合体して生じるのではないかと考えられています。

2008年には OJ 287というクエーサーが太陽質量の180億倍と1億倍という、極めて質量の大きなブラックホール同士の連星系であることが判明しました。

2005年にはチャンドラX線観測衛星によってM74銀河にも約10,000太陽質量という中間質量ブラックホールが発見されており、今後観測データが蓄積されることでこの仮説の妥当性が検証されていくものと考えられています。