麻豆AV

超巨大ブラックホールから喷き出るジェットの构造を解明

平成22年2月18日

世界初!超巨大ブラックホールから喷き出るジェットの构造を解明

 

広島大学「かなた望遠鏡」と日?米?欧共同開発「フェルミ」ガンマ線観測衛星の共同観測研究(林田将明氏とGrzegorz Madejski氏(スタンフォード大学)が中心となって解析)によって、超巨大質量ブラックホールから噴き出るプラズマジェットの構造が明らかになりました。この研究成果は、平成22年2月18日(木)に科学誌「Nature」オンライン版で発表されます。

なお、报道解禁は平成22年2月19日(金)午前3时(日本时间)ですので、ご协力をよろしくお愿いいたします。

1.研究の背景

宇宙には、我々の天の川银河系の他にも数多くの银河が存在します。天の川银河の中心にあると考えられている大质量ブラックホールは活発な活动をしていませんが、宇宙を构成している银河の中には、中心のブラックホールがとても活発に活动している活动银河と呼ばれる天体が多くあります。その天体は「宇宙ジェット」と呼ばれる光速に近い速度のプラズマ粒子をブラックホールの付近から吹き出しています。どんな理由と条件で中心のブラックホールの活动度が决まるのか、またどのような仕组みで一部のプラズマ粒子がブラックホール近くで外向きのエネルギーを得て加速されるのか、それがジェット状になるのか分かっていません。この「宇宙ジェット」の谜を解明する键となっていたのが、ブラックホールのごく近くで発生すると思われている最もエネルギーの高い光、ガンマ线です。

広岛大学は、日?米?欧が共同で推进している「フェルミ」ガンマ线卫星开発国际プロジェクトに参加し、ガンマ线望远镜开発の键となる半导体センサーを开発し贡献しました。また、天体からの偏光は磁场の情报を得る最も有効な方法で、ジェットを作る际に重大な影响を与えていると思われる磁场を调べるために、东広岛市下叁永に「かなた望远镜」と偏光観测装置を设置し、可视光(目に见える光)の偏光観测を进めています。

2.研究内容と成果

今回、広岛大学宇宙科学センターを含む国际共同研究グループは、「3颁279」と呼ばれる活动银河をフェルミ?ガンマ线宇宙望远镜のガンマ线観测と同期したキャンペーン観测を提案し、齿线卫星を含む多くの望远镜が参加しました。広岛大学では「かなた望远镜」に3色同时分光偏光撮像装置(名古屋大学开発)を付けた同时観测を5ヶ月连続で行いました。「3颁279」は我々から53亿光年の非常に远い距离にありながら明るく辉く(ガンマ线では我々の银河の1亿倍の光度)活动银河で、ブラックホールからのジェットを正面から见ていると考えられている天体です。

広岛大学の「かなた望远镜」は、今回の観测成果を出すにあたり决定的に重要な(1)、可视光の偏光(2)データを取得しました。この観测の期间中にフレアーというガンマ线で10倍明るくなる现象が起こりました。このフレアー现象のガンマ线と可视光が同じような强度変化を示したことから、ガンマ线と可视光が同じ所から出ていることがわかりました。また「かなた望远镜」の観测した可视光の偏光度から磁场がその発光场所ではきれいに整列していることがわかり、偏光の方向がフレアー期间中、滑らかにかつ连続的に180度回転したことが観测され、これは磁场を伴った宇宙ジェットが缓やかに连続的に曲がっていると解釈できます。

3.今后の展开

宇宙ジェット现象は活动银河中心の巨大质量ブラックホールが作るジェット以外にもかなり普遍的に存在することが観测から分かっていますが、なぜできるのかそのメカニズムはよく分かっていません。この研究は、宇宙ジェットの生成されるメカニズムを理解する扉を一つ开いたと言えます。「かなた望远镜」と「フェルミ」ガンマ线観测卫星との连携観测は始まったばかりです。これからも我々の存在、生存条件を决める宇宙进化に大きな影响を与えたと思われる宇宙ジェットの研究を精力的に行って行く予定です。

(1) 米国スタンフォード大学-SLAC研究所 (共同研究者)米国報道発表文中の記述:The optical polarization data that played a crucial role in this study was taken by the KANATA collaboration, using the KANATA telescope located in Higashihiroshima, Japan. The KANATA telescope is operated by 麻豆AV.

(2) 偏光:一般の光は振動方向に偏りはなく、色々な方向に振動する波が混合している。半分の光がある特定の方向に揃って振動をしている時、その方向に50%偏光しているという。

 

図1 活动银河のブラックホールとジェットの想像図

図1 活动银河のブラックホールとジェットの想像図

 

図2 「かなた望遠鏡」で撮影された活動銀河「3C279」(53億光年遠方にある)。
右の2つの明るい天体は私たちの银河系の中にある13等级の恒星。
画像の视野は横7.0分角×縦1.4分角。 2009年1月7日撮影。(広岛大学提供)

図2 「かなた望遠鏡」で撮影された活動銀河「3C279」

 

図3 活動銀河「3C279」の位置と周辺の星座

図3 活動銀河「3C279」の位置と周辺の星座

4.报道解禁

平成22年2月19日(金)午前3时(日本时间)

【関连ウェブサイト】
http://home.hiroshima-u.ac.jp/hasc/news/3c279/index.html
http://home.slac.stanford.edu/pressreleases/2010/20100217.htm

お问い合わせ先

※お问い合わせは、2月18日(木)16時以降にお願いいたします。ご迷惑をおかけいたしますが、よろしくお願いいたします。

広岛大学宇宙科学センター长?特任教授 大杉 节

罢贰尝:082-424-7378

「かなた望遠鏡」観測責任者?広島大学宇宙科学センター 助教 植村 誠

罢贰尝:082-424-5765


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