久世陸 基礎物理学研究所特定研究員（湯川特別研究員）、井岡邦仁 同教授、村瀬孔大 同特任教授（兼：米国ペンシルベニア州立大学（Pennsylvania State University）教授）、木村成生 東北大学准教授、稲吉恒平 中国・北京大学准教授らの国際共同研究グループは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により近年発見された高赤方偏移天体、リトル・レッド・ドット（Little Red Dot: LRD）が、宇宙を満たす高エネルギーニュートリノの起源の一部となりうることを理論的に示しました。　高エネルギーのニュートリノは宇宙から地球へ届いていますが、その起源は未解明です。リトル・レッド...

上田佳宏 理学研究科教授、植松亮祐 博士（元・理学研究科博士後期課程学生）、小川翔司 東京理科大学助教、福島光太郎 同助教らを中心とする研究グループは、最新のX線天文衛星「XRISM」を用い、地球から約1,300万光年離れた「コンパス座銀河」の中心にある超大質量ブラックホール周辺の元素組成を精密に測定しました。 銀河の中心は、星の誕生や死、そして物質がブラックホールへ吸い込まれる過程を知る上で重要な場所ですが、これまでは観測の精度が足りず、詳しい成分分析が困難でした。XRISMの優れた分光能力により、ブラックホールを取り囲むガスと塵の層（トーラス）から放射される「蛍光X線」を詳細に捉えることに...

前田啓一 理学研究科教授を中心とした国際研究グループは、京都大学せいめい望遠鏡・国立天文台すばる望遠鏡などによる超新星の観測を通して、ブラックホール形成の際に超新星爆発が起こり得ること、そのような超新星は特別な性質をもった「Ic-CSM型」超新星になることを明らかにしました。　太陽の数十倍以上の質量をもつ大質量星は、生涯の最期に自分自身の重力によってつぶれてしまい、ブラックホールを形成すると考えられています。強い重力のため、星の外層の放出を伴う超新星爆発は起こらず、このような現象は明るく輝くことは無いと考えられてきました。本研究グループは、せいめい望遠鏡・すばる望遠鏡による観測から、超...

井岡邦仁 基礎物理学研究所教授、東京大学、千葉大学などからなるチェレンコフ望遠鏡アレイ観測所（Cherenkov Telescope Array Observatory）の大口径望遠鏡（Large-Sized Telescopes）国際共同研究チームは、観測史上最も明るいガンマ線バースト（以下、「GRB」）、GRB 221009Aからの高エネルギーガンマ線放射の検出に成功しました。観測は2022年10月にスペインのカナリア諸島ラパルマ島にあるチェレンコフ望遠鏡LST-1（以下、「LST-1望遠鏡」）を用いて行われました。検出の成功はチェレンコフ望遠鏡を用いたGRB 221009Aの観測では唯一...

あらゆる楽器に固有の音色があるように、ブラックホールは特徴的な周波数と減衰率（準固有振動）をもつ時空のさざなみ（重力波）を放射します。ブラックホール分光法は、このリングダウン重力波からブラックホールの性質を読み解く手法であり、音だけで楽器を識別することに似ています。しかし、実際の重力波は準固有振動だけでは記述しきれず、時空の大域的構造を反映する「テイル重力波」と呼ばれるゆっくりと減衰する成分も含まれます。また、準固有振動数の構造は、わずかな外的環境の変化に敏感で乱れやすいことも指摘されていました。これらは、ブラックホール分光法の有用さに対する問いを投げかけます。　大下翔誉 白眉センタ...

ブラックホールは極めて強い重力を持ち、光さえも脱出できない天体です。ブラックホールが何らかの影響を受けて揺れ動くと、「準固有振動」と呼ばれる特有の振動パターンの重力波を発します。例えば、ブラックホール同士が衝突すると、地球でも観測できるほど大きな重力波が放射されることがあり、ブラックホールの質量や形を知る手掛かりになります。合体したブラックホールがゆらぎながら小さくなる際、重力波は振動が急速に減衰しますが、この性質を体系的に記述することは複雑なため、より厳密な手法が望まれていました。　大宮英俊 理学研究科特定助教、大下翔誉 白眉センター／基礎物理学研究所特定助教、宮地大河 大阪公立大...

初期宇宙、すなわちビッグバン直後の時代において、宇宙が指数関数的な膨張を遂げたインフレーション期を経たとする説が広く受け入れられています。このインフレーション期には、量子ゆらぎが増幅され、その後、重力的に崩壊して原始ブラックホール（PBH）を形成する可能性があります。　PBHの形成を予測するために、広く用いられている理論的枠組みの一つが「セパレートユニバース近似」と呼ばれるものです。この手法では、インフレーション宇宙を、一様宇宙のパッチワークとして記述します。計算を大幅に簡略化できる利点がありますが、ゆらぎを大きく増幅する超スローインフレーションモデルに適用すると大きなエラーが生じる...

宇野孔起 理学研究科研究員、前田啓一 同教授を中心とした国際研究グループは、京都大学せいめい望遠鏡・国立天文台すばる望遠鏡をはじめとする国際的な望遠鏡網により潮汐破壊現象AT2023clxを詳細に観測し、潮汐破壊現象に伴うガスの噴出方向と銀河中心環境が空間的に直交するという、特異な幾何構造を明らかにしました。　銀河の中心に存在する超大質量ブラックホール（SMBH）に恒星が接近すると、その強力な重力によって恒星が引き裂かれ、明るく光り輝きます。潮汐破壊現象と呼ばれる本現象は極めて稀で、詳細な観測例は限られています。本研究グループは、突発的な天体現象として発見されたAT2023clxが潮...