観測史上最大最長のブラックホールジェットを発見、天の川銀河140個分、長さは2300万光年

この画像を大きなサイズで見る

　地球から75億光年離れた超大質量ブラックホールから、天の川銀河140個分に相当する、長さ2300万光年の巨大な宇宙ジェットが放出されていることが発見された。

　このブラックホールジェットは、ギリシャ神話の巨人にちなんで「Porphyrion（ポルフィリオン）」と名付けられている。

　その宇宙ジェットは超大質量ブラックホールの両極から放出されており、エネルギーは太陽の数兆倍にも達しており、これは単一の天体によって作られた構造としては、観測史上最大で最長のものであるという。

超大質量ブラックホールが放出する巨大な宇宙ジェット

　宇宙ジェットとは、中心となる重力天体から双方向に吹き出しているプラズマガスの噴流のことで、中心となる重力天体には、原始星、コンパクト星、大質量ブラックホールなどがある。

　特にブラックホールから噴出される宇宙ジェットは大規模なものが多く「ブラックホールジェット」とも呼ばれる。

　史上最大にして最長のブラックホールジェット「ポルフィリオン(Porphyrion)」を発見したオランダ、ライデン大学のマルティン・オイ氏によれば、ポルフィリオンは約10億年にわたり真一文字に放出され続けてきたという。

　これまでブラックホールジェットが届く距離の限界は1600万光年くらいとされてきた。

　ところがポルフィリオンの長さは2300万光年で、銀河同士のネットワーク「コズミックウェブ」の規模に匹敵する。

　オイ氏は動画の中で、ポルフィリオンは原理上どこまでも届くだろうことを示していると説明している。

　その一方で、その中心にある超大質量ブラックホールが、どこからこれほどのエネルギーを得て、どのようにしてこの巨大構造を維持しているのかは謎に包まれている。

なぜブラックホールはジェットを放つのか？

　ブラックホールの重力にとらわれた物質は、すべてが飲み込まれるわけではなく、一部はその圧倒的な重力の作用で光速近くにまで加速されて放出される。

　これがブラックホールの両極で観測される宇宙ジェットだ。

　ポルフィリオンの発見以前にも、大小含め数多くのジェットの存在が知られていた。中にはスター・ウォーズのデス・スターを思わせるものもある。

　だがオランダにある電波望遠鏡「LOFAR」の観測によって、その数は1万をうわまわ超えるほどに増加した。ポルフィリオンはその中でもとびきり巨大なジェットだ。

この画像を大きなサイズで見る

　興味深いのは、これほど巨大なジェットを放出しておきながら、この超大質量ブラックホールが本来ジェットを放出する状態にはないことだ。

　周囲にある物質を飲み込むブラックホールは、ジェットか放射線としてエネルギーを放出する。

　ポルフィリオンは、天文学的には”ジェットモード”ではなく、”放射線モード”にあると考えられるのだ。

　こうした放射線モードのブラックホールは、遠方にある初期の宇宙で一般的なのに対して、ジェットモードのブラックホールは、もっと最近の近くにある宇宙で一般的だ。

　そしてポルフィリオンは地球からおよそ75億光年離れた場所にある。

　つまり、それを放出する超大質量ブラックホールは、宇宙が誕生してから半分が経過した頃のものであるということだ。

　その時代はまだ放射モードのブラックホールが一般的だったことが予測される。

今後は続々と巨大なブラックホールジェットが発見される可能性も

　こうした巨大なジェットは今後も続々発見されるかもしれない。「私たちが見ているのは氷山の一角かもしれません」と、オイ氏は述べている。

私たちがLOFARで行った調査は空の15％しかカバーしていません

こうした巨大ジェットのほとんどは観測が難しいものであるため、まだまだ数多くの巨大ジェットが存在すると考えています（マルティン・オイ氏）

　オイ氏らは今後もジェットの捜索を続けるとともに、それらがその周囲に与える影響を研究する予定であるとのことだ。

　この研究は『Nature』（2024年9月18日付）に掲載された。

References: Gargantuan Black Hole Jets Are Biggest Seen Yet - www.caltech.edu

• #天文学
• #ブラックホール
• #超大質量
• #史上最大
• #史上最長