高エネルギーガンマ線を放出する超巨大ブラックホール候補天体の大規模探査に成功

宇宙 科学

今回新たに検出された超巨大ブラックホール候補天体からの信号
  • 今回新たに検出された超巨大ブラックホール候補天体からの信号
国立天文台は、山口大学理工学研究科の大学院生藤永義隆氏と新沼浩太郎准教授を中心とした研究チームが、VERAを含む大学連携VLBI観測網を使って高エネルギーガンマ線を放出する、新たな超巨大ブラックホール候補天体の大規模探査に成功したと発表した。

研究チームは、未同定ガンマ線源の候補となる845個の電波源に対して輝度温度を測定。探査の結果、輝度温度が100万度を超える29の超巨大ブラックホール候補天体が検出された。

また、同チームは赤外線衛星WISEのデータを用いて検出された天体の性質を調べたところ、8天体がガンマ線ブレーザー天体と呼ばれる特殊な巨大ブラックホール天体である可能性を明らかにした。

高エネルギーガンマ線天体は、2008年に打ち上げられたガンマ線観測衛星Fermiの高感度観測によって、これまでに1900天体も発見されているが、このうち30%は未だその正体が明らかになっていない。

ほとんどは遠方銀河の中心に存在する超巨大ブラックホールだと考えられているが、これを直接検証するためには、ガンマ線望遠鏡よりも遥かに高い空間分解能を持ったVLBI観測によって、天体の輝度温度を測定する必要がある。

同研究チームは、これら未同定ガンマ線源のうち、観測条件の良い231天体に付随する可能性がある845個の電波源に対して、大学連携VLBI観測網を用いた大規模VLBI探査を実施し、輝度温度を直接測定した。

通常のVLBI観測では、できるだけ多くの望遠鏡で同時に長時間観測することで、高品質な電波写真を得ることを目指す。しかし、VLBIに用いる電波望遠鏡は他の様々な科学観測も行うため、望遠鏡の数が増えるほど時間の確保が難しい。同チームは、2つの大口径電波望遠鏡に絞ることで、高い空間分解能と感度を保ったまま長時間の観測した。

こうした観測では電波写真を得ることはできないものの、1天体あたり数分の観測で輝度温度を測定できる。これによってVLBI観測の最大の弱点であった観測天体の数を一気に増加させた。

今後、これらの天体に対して米国のVLBI観測網であるVLBAを用いた多波長観測を行い、より詳細な検証を行う予定。

同チームは今回の成功を受けてさらなる大規模な探査計画も進めており、ガンマ線を放出する超巨大ブラックホールの性質を統計的に明らかにしていく考え。
《レスポンス編集部》

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