すばるが解き明かす宇宙 Ⅵ

ブラックホールとガンマ線バースト

 多くの大型銀河の中心に巨大ブラックホールが存在すると考えられています。太陽の 100 万倍以上の質量をもつ超巨大ブラックホールが、激しく物質を飲み込むと、強いエネルギー放射をします。しかし、ガスや塵に埋もれて存在していると、見つけることが非常に困難になります。数多く存在すると予想されていたにもかかわらず、これまでほとんど見つかって来なかった、塵に埋もれた活動的な超巨大ブラックホールが、赤外線で明るく輝く銀河の多くに存在する証拠がすばる望遠鏡による観測で明らかになりました。


銀河中心


画像は、縦が5光年、横が7光年の範囲について、中間赤外線の画像データを擬似カラー合成したものです。明るい点は塵に埋もれた星によってあたためられた領域と考えられています。銀河系の本当の中心は、中央右よりのやや暗い部分で、ここに巨大ブラックホールが存在するとされています。

 私たちの銀河系の中心には、巨大ブラックホールがあるという有力な証拠が得られています。ブラックホールからは光ですら出てくることができませんが、その重力が周囲にあるガスや星に与える影響を調べたり、星間物質がブラックホールに落ち込む際に加熱されて発する光を観測したりすることにより、ブラックホールについて調べることができます。銀河中心には非常に多くのガスや塵が集中するため、人間の目が感じ取れる可視光では内部まで見通すことができません。まわりの星によってあたためられた塵が発する赤外線 (中間赤外線) を観測する COMICS は、私たちの銀河系中心の姿を詳細に写し出すことに成功しました。



ガンマ線バーストの起源


ガンマ線バースト (GRB030329) に付随して発見された超新星 SN2003dh の可視光スペクトル (黒い線) と極超新星として知られている天体のスペクトル (赤と緑の線) の比較図。

 宇宙の中で最もエネルギーの大きな爆発現象とみられるガンマ線バーストは、発見から 30 年近くもその起源が謎のままでした。しかしここ数年で、特殊な超新星爆発が少なくともその一部に対応することが明らかになってきました。すばる望遠鏡は、衛星観測によって検出されたガンマ線バーストに対応するとみられる天体の可視光分光観測や偏光観測を重ね、超新星との関係を明らかにするのに大きく貢献しています。





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