初発見、クエーサー・カルテット

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米・ハワイのケック天文台の観測から、遠方宇宙の4つのクエーサーが見つかった。重力レンズ効果で作られる4重像とは違い、別々のクエーサーが4つ近接するようすが見つかったのは初めてだ。それぞれの中心には活発な超大質量ブラックホールが存在している。

【2015年5月21日 W. M. Keck Observatory

クエーサーとは、銀河中心の巨大質量ブラックホールに周囲の物質が落ち込み、莫大なエネルギーを放出して光る天体だ。数千億個もの星を持つ銀河全体の数百倍以上という明るさで輝く、宇宙でもっとも明るい天体だが、そのような輝きを放っていられるのは、銀河の一生のうちのわずかな一時にすぎない。そのためクエーサーはきわめて珍しく、数億光年離れて存在しているのが普通である。

クエーサーが存在する領域
クエーサーが存在する領域。白矢印がクエーサー、青い部分が巨大ガス雲(提供:Hennawi & Arrigoni-Battaia, MPIA)

ハワイ・マウナケア山頂のケック天文台で行われた観測で、やまねこ座の方向に4つのクエーサーが発見された。クエーサーは100万光年にわたって広がる低温高密度の水素ガスの雲に囲まれているが、この領域には驚くほど大量の物質が存在しているようだ。光の速さで100億年近くかかる遠方の宇宙で通常予測される銀河の数の、数百倍以上もの銀河が見られる、原始銀河団の一例である。

銀河がひしめき合う原始銀河団中では、銀河同士が衝突合体することでブラックホールにガスが供給されやすい。そのためにクエーサーがまとまって見られるのではないかと研究グループでは考えている。周囲にエネルギー源となるガス雲が広がっていることも大きな要素である。

シミュレーション研究に基づく宇宙構造形成理論では、初期宇宙における大質量天体は1000万度ほどの希薄なガスで満たされたものになるはずだが、今回見つかったクエーサーを取り囲むガス雲ははるかに高密度で、低温だ。クエーサー・カルテットの発見は、クエーサーの進化モデルや巨大な構造の形成について再考を迫るものとなるかもしれない。