天文学者たちは、これまでに知られている中で最大の電波銀河を2つ発見しました。私たちの天の川銀河の62倍という驚異的な大きさで、宇宙で発見された単一の天体としては最大のものと考えられています。
電波銀河は、中心の質量を飲み込む超大質量ブラックホールから吹き出す、強力で巨大な電波ジェットを特徴とし、宇宙では比較的よく見られます。一方、少なくとも700キロパーセク(天の川銀河の約22倍)の大きさを持つ巨大銀河は、はるかに稀です。
しかし、南アフリカのケープタウン大学を率いる大規模な研究チームは今月、空の小さな領域に1つではなく2つの巨大な電波銀河を発見したと発表した。「これらの巨大な電波銀河は、満月の面積のわずか4倍ほどの領域で発見されました」と、王立天文学会月報に掲載されたこの発見に関する論文の筆頭著者であり、同大学の研究員でもあるジャシンタ・デレーズ氏は述べた。
「天空の巨大電波銀河の密度に関する現在の知識に基づくと、この地域で2つの巨大電波銀河が見つかる確率は0.0003%未満です」とデレーズ氏は語る。デレーズ氏は、今回の発見は単なる幸運ではないと考えている。巨大電波銀河はこれまで考えられていたよりもずっと一般的であることを示していると彼女は考えている。
700キロパーセクを超える電波ジェット放射銀河は、これまでにわずか800個しか発見されていないと言われています。その巨大さにもかかわらず、発見は困難です。地球からの距離が遠いため、大量の放射は非常に微弱です。天文学者たちは、南アフリカの北ケープ州に設置された電波望遠鏡群のおかげで、MeerKAT国際ギガヘルツ階層型銀河系外探査(MIGHTEE)調査の一環として、これら2つの天体を観測することができました。
「これまで、望遠鏡は非常に大きく、かつ非常に暗い巨大電波銀河を検出することができませんでした。これは望遠鏡の技術的な限界によるものです」とデレーズ氏はThe Register紙に語った。「新しいMeerKAT望遠鏡はこの分野で驚くべき能力を備えており、私たちはこれからこのような天体を観測し始めることができます。比較的狭い範囲の空で2つの巨大電波銀河を発見したという事実は、巨大電波銀河がこれまで考えられていたよりもはるかに一般的であることを示しています。」
超大質量ブラックホールが不運な星をスパゲッティに変える
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この放射線は、電子などの荷電粒子が超大質量ブラックホールの集積によって光速近くまで加速されることで発生します。粒子は銀河の磁場によって方向転換し、互いに反対方向に飛ぶ巨大なプラズマの煙となって宇宙空間に放出されます。
天文学者は、ジェットの端から端までの距離を用いて電波銀河の長さを測ります。「この2つの銀河は、既知の巨大銀河の中でも最大級であり、巨大電波銀河全体の上位10%に入るという点で特別なものです」と、論文の共著者で西ケープ大学の研究員であるマシュー・プレスコット氏は述べています。「直径は2メガパーセク以上、つまり約650万光年、つまり天の川銀河の約62倍の大きさです。しかし、同じ大きさの他の銀河よりも暗いのです。」
これら二つの天体の大きさと質量をはるかに凌駕する銀河団が存在します。しかし、これらは単独の天体ではなく、銀河の集合体で構成されています。デレーズ氏は、これら二つの天体が地球から約21億光年と38億光年の距離にあると推定しました。
巨大電波銀河は、比較的小さな銀河よりも古いと考えられています。電波ジェットは、より長い時間をかけてより遠くまで広がっています。天文学者たちは、その極限環境が銀河の進化と寿命にどのような影響を与えるかに特に関心を寄せています。
「MIGHTEEサーベイが進むにつれて、このような見つけにくい巨大電波銀河をさらに発見できることを期待しています。これにより、電波銀河がその生涯を通じてどのように進化し、母銀河に影響を与えるのか、さらにはガスをすべて吹き飛ばして新しい星の形成を阻害することで、母銀河を『殺す』ことさえできるのか、より深く理解できるようになるでしょう」と彼女は結論付けた。®