ペアを組む星の接近にはガスと磁場が鍵？ 巨大なブラックホールの合体にも関係する研究成果

夜空を見上げると、たくさんの星が輝いていますよね。その中には、実は2つの星が手を取り合うように、お互いの周りをぐるぐる回っている「連星」と呼ばれるペアの星たちがたくさんあります。今回の研究は、そんな連星たちがどうやってお互いの距離を縮めていくのか、という宇宙の長年の謎に迫るものです。

これまで、連星が近づく主な原因としては、お互いの重力が引き起こす「重力波」という波がエネルギーを奪っていくからだと考えられてきました。しかし、この重力波だけでは、特に若い連星や、まだそこまで重くない連星がなぜ急接近するのか、うまく説明できない部分がありました。まるで、友達が遠くにいるのに、なぜか急に近くに寄ってきた、というような不思議さがあったわけです。

そこで法政大学、東京大学、北京大学の研究チームは、星の周りにある「ガス」と「磁場」という、目に見えないけれど宇宙にはたくさんある要素に注目しました。星の周りには、宇宙空間に漂うガスが渦を巻くように集まって「降着円盤」という円盤を作ることがあります。この円盤は、星が成長していく上でとても大切な役割を果たすのですが、今回の研究では、このガスと、ガスの中にある磁場が、連星の距離を縮める「接着剤」のような役割を果たす可能性が示されました。

具体的には、連星の周りのガス円盤に磁場があると、ガスと星の間に摩擦のようなものが生まれます。この摩擦が、連星の運動エネルギーを少しずつ奪い、まるでブレーキをかけるように、お互いをゆっくりと引き寄せていく、という仕組みです。例えるなら、水泳選手が泳ぐときに水の抵抗を受けるように、星もガスの抵抗を受けることで、動きが鈍り、結果的に近づいていく、というイメージでしょうか。

この研究は、連星がなぜ近づくのかという基本的な問いに答えるだけでなく、さらにスケールの大きな現象、例えば「巨大なブラックホールの合体」といった宇宙で最もダイナミックな出来事の理解にもつながる可能性があります。ブラックホールも、元々は巨大な星のなれの果てですから、連星の進化の理解は、ブラックホールの誕生や合体、そしてそこから放たれる重力波の観測にも重要なヒントを与えてくれるのです。私たちが住む宇宙がどのように形作られてきたのか、その壮大な物語を解き明かす一歩となる、非常に興味深い成果と言えるでしょう。