本日発表された研究により、科学者が2種類の活動銀河核と考えていたものが、実際には1種類であることが確認された。特徴が異なる角度に傾いているだけだった。
ヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡（VLT）に搭載されたFOcal Reducer and Low Dispersion Spectrograph 2（FORS2）装置で撮影された、活動銀河メシエ77のまばゆいばかりの映像。拡大画像には活動銀河核が写っている。クレジット：ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.
活動銀河核（AGN）は、一部の銀河の中心にある非常に明るい領域です。太陽系ほどの大きさしかない小さな領域から、銀河全体の数千倍もの電磁光を生み出します。活動銀河核が生み出すエネルギーは、天の川銀河を含むほぼすべての巨大銀河の中心にある超大質量ブラックホールに物質が落ち込むことで生じると考えられています。私たちの銀河系もかつてAGNが存在していたと考えられています。
二人が一つになる
観測により、これらの高密度でエネルギーの高い銀河中心は 2 つのグループに分類されました。
タイプ1の天体は、近くのブラックホールの密度に吸い込まれるにつれて加熱されるガスからの、強力で変動の大きい熱放射の連続スペクトルを示す。同時に、タイプ1は連続スペクトルのかなり外側に、10～1,000パーセク（約30～3,000光年）の宇宙空間に達する狭い領域に、希薄な電離ガスが存在する。しかし、タイプ2の核は、この2番目の狭いプラズマ線しか提供しない。この問題は、科学者たちが何十年もの間、謎に悩まされてきた。
「統一モデルの物語は、私がカリフォルニア大学サンタクルーズ校大学院生だった1980年頃に始まりました。私は活動銀河核の研究に熱心でしたが、指導教官のジョー・ミラーは、この一見非常に異質な集団に見られる説明のつかない多様な挙動を理由に、この分野を単なる『切手収集』と表現しました」と、カリフォルニア大学サンタバーバラ校のロバート・アントヌッチ教授は述べています。
アントヌッチ氏は、「地球からの実際の視線とほぼ垂直な方向から原子核を観察できる」という「極めて便利な天然の潜望鏡」を発見したチームの一員だった。
タイプ2の核から発せられる偏光は、これまでタイプ1の天体でのみ観測されていたのと同じ特徴を示した。研究者たちは、タイプ2の核の観測を何かが妨げているのではないかと考えた、と彼は今週ネイチャー誌に掲載された論文で説明した。
「実際、天文学者が宇宙にランダムに分布しているとしたら、彼らの約半数はタイプ2の天体をタイプ1に分類するはずだ！」と彼は語った。
彼の理論は、オランダのライデン大学の博士課程の学生であるビオレタ・ガメス・ロサス氏とそのチームによる、3～12マイクロメートルの範囲の赤外線波長での銀河NGC 1068（メシエ77またはM77としても知られる）の中心部の非常に詳細な観測によって確認されました。
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本日Nature誌に掲載された研究は、MATISSEと呼ばれる強力な観測装置を用いて行われた。この装置は、チリにある欧州南天天文台の超大型望遠鏡干渉計（VLT）の4つのユニットから得られたデータを統合したものである。この研究は、銀河核の中心を取り囲む影のようなトーラス状（ドーナツ型）のガス雲を詳細に示している。このガス雲は、地球上の観測者から見ると、銀河核が特定の角度で傾いている場合、視界を遮ってしまう。
活動銀河核の周囲の塵を撮影 (Nature)
アントヌッチ教授は、この研究には「塵は気象のように複雑に分布しており、放出だけでなく吸収もするため、優れた判断力、技術的スキル、天体物理学的知識」が必要だと述べた。
彼はこう語った。「ガメス・ロサスらは、ブラックホールの位置にコンパクトな赤外線源を発見しました。これは、一般的に言えば、活動銀河核トーラスの要件を満たしています。これは素晴らしい研究です！」
ガメス・ロサス氏は記者会見で次のように述べた。「塵雲の本質、そしてそれがブラックホールにエネルギーを供給し、地球から見たブラックホールの姿を決定づける役割は、過去30年間にわたるAGN研究における中心的な疑問でした。単一の研究結果で全ての疑問が解決されるわけではありませんが、AGNの仕組みを理解する上で大きな一歩を踏み出しました。私たちの研究結果は、AGNの内部構造への理解を深めることにつながるはずです。また、中心には過去に活動していた可能性のある超大質量ブラックホールが存在する天の川銀河の歴史をより深く理解する助けにもなるでしょう。」
しかし、問題があります。アントヌッチ教授の研究は、トーラスがプラズマジェットに対して垂直になると予測していました。しかし、ガメス・ロサス氏の研究では、トーラスは30度傾いていることが示されていました。「解像度が向上しれば、画像化によって、トーラスが最小スケールで東西方向に向いていることが明らかになるでしょう」とロサス氏は述べました。®
