世界で初めて発見されたアインシュタインリングの距離がようやく判明（NASA）

　都市封鎖のおかげで溢れるほどの研究時間に恵まれた天文学者は、そのチャンスを活かして世界で初めて発見された「アインシュタイン・リング」の距離を測定することにようやく成功したそうだ。その距離は100億光年だったという。

　「アインシュタイン・リング」とは、大きな質量を持つ天体がその重力によって光を曲げること重力レンズ現象の一種で、（その天体の後ろにある天体がリングのような像となって見えるものは、アインシュタイン・リングと呼ばれている。

天体の重力が作り出すリング

　アインシュタインリングは一般相対性理論から予測される現象だったが、アインシュタイン自身は実際にそれが観測されることはないだろうと考えていた。

　単体の星では小さな重力レンズしか作り出せず、地球からリングを観察できるような絶妙な配置に星が並ぶことなどまずあり得ないからだ。

　だが、それが星ではなく、銀河や銀河団なら、十分に大きなレンズを作ることができる。そして世界で初めて1987に発見されたアインシュタイン・リングが「MG1131+0456」だ。

カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）の電波が観測したMG 1131+0456

銀河の向こう側にあるクエーサー

　MG1131+0456は、重力レンズで映し出された「クエーサー」だ。

　クエーサーとは、活動銀河核の一種で、銀河の中心付近にあるコンパクトな領域である。その真ん中には超大質量ブラックホールがあり、周囲の物質を貪り食っているために、凄まじいエネルギーが放出されている。

　一般にクエーサーは非常に遠くにあるので、発見は難しい。ところが、それよりも地球の近くにある別の銀河が重力レンズとして働いてくれると、クエーサーから届く光を明るくしてくれるので観測がしやすくなる。これまで200ほどのクエーサーが、重力レンズを通して観測されてきた。

　しかしブラックホールが巻き上げるガスや塵のせいで霞んでしまい、さらに発見が難しいものもある。NASAジェット推進研究所のダニエル・スターン氏とケンブリッジ大学のドミニク・ウォルトン氏が関心を持っているのは、そうした天体だった。

世界で初めて発見されたクエーサーは100億光年の彼方

　ロックダウンの最中、両氏がケック天文台、広域赤外線探査衛星（WISE）、チャンドラX線観測衛星が集めたデータをくまなくチェックしていると、そこにはMG1131+0456のデータも含まれていた。

　そして、意外なことに、これまでこの有名なクエーサーの距離が測定されていなかったことに気づいたのである。

　幸いにも、MG1131+0456は1997年から2007年にかけてケック天文台が観測しており、そのデータを使えば距離を算出することも可能だった。

　そしてようやく判明した地球との距離は、100億光年であるそうだ。また、それがある銀河の質量や、地球とクエーサーとの間にあるガスや塵の量も推定されたとのこと。

宇宙の深奥を覗かせてくれる宇宙の宝石

　彼らの次のステップは、MG1131+0456よりもさらに霞んで観測が難しいクエーサーを発見することだそうだ。

　「そうした針の発見はもっと困難ですが、そこで見つけられるのを待っています。超大質量ブラックホールの成長やそれが周囲に与える影響など、宇宙の宝石は宇宙についてさらに深い理解をもたらしてくれるでしょう」と、ウォルトン氏はコメントしている。

この研究は『Astrophysical Journal Letters』（6月1日付）に掲載された。

A Redshift for the First Einstein Ring, MG 1131+0456 - IOPscience
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab922c

References:arstechnica/ written by hiroching / edited by parumo
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