銀河スケールで影響を及ぼすクエーサーからの風

【2017年12月27日 ケック天文台】

銀河中心に位置する超大質量ブラックホールは銀河内の星形成に影響を及ぼしているようだと考えられてきたが、それがどのように起こるのかについては、はっきりとしていない。

米・カリフォルニア大学サンディエゴ校のShelley Wrightさん、Andrey Vaynerさんたちの研究チームは、地球から93億光年彼方に位置するおとめ座の銀河「3C 298」を観測し、銀河中心に存在する活動が活発な超大質量ブラックホールであるクエーサーによって生成されている強力な風を取り巻く環境を調べた。

ケック天文台（緑、青）とアルマ望遠鏡（赤、オレンジ）で観測した銀河「3C 298」。（緑）クエーサーが放つ強い光で照らし出されている銀河内の高エネルギーガス、（青）銀河内を吹き抜ける強力な風、（赤・オレンジ）冷たい分子ガス。スケールバーは3万光年に相当する（提供：A. VAYNER AND TEAM）

ケック天文台の赤外撮像分光器「OSIRIS」と高度な補償光学システム、およびアルマ望遠鏡を用いた観測の結果、クエーサーによって生成される強力な風は銀河全体を吹き抜けて星の成長に影響を及ぼしていることが明らかになった。「中心の超大質量ブラックホールがこれほど遠い距離で作られる星にまで影響を及ぼせるとは驚きです」（Wrightさん）。

私たちから近い現在の宇宙では、銀河の質量と銀河中心の超大質量ブラックホールの質量には強い相関があることが知られているが、Wrightさんたちの研究により、遠方宇宙（初期の宇宙）に存在する3C 298と中心のブラックホールの間にはそのような関係がないことが示された。3C 298の質量は、近傍宇宙と同様の関係が成り立つと考えた場合に中心のブラックホールの質量から想定される質量の100分の1しかない。このことは、ブラックホールの質量が銀河よりずっと以前に確立され、活動的なクエーサーのエネルギーが銀河の成長を制御できる可能性を示唆している。

「この銀河の研究で最も楽しかったのは、異なる波長と異なる技術を使って得られた全てのデータを合わせることでした。それぞれ最新のデータから謎を解くためのピースの一部をつなぎ合わせることができましたが、同時に銀河の本質とブラックホールの形成に関する新たな謎も生まれました」（Wrightさん）。