アルマ望遠鏡、4700万光年先のブラックホール周辺に有機分子を発見

 

国立天文台は2月26日、アルマ望遠鏡を用いた観測の結果、地球から4700万年光年の場所にある渦巻銀河M77の中心部に存在するブラックホールの周りに、有機分子が集中して存在することを明らかにしたと発表した。

同成果は国立天文台の高野秀治氏と名古屋大学の中島拓氏を中心とする研究グループによるもので、天文学専門誌「日本天文学欧文研究報告」に掲載された。

銀河における爆発的星形成領域(スターバースト)や銀河中心に存在する活動的なブラックホール(活動銀河核)は銀河の進化を考える上で重要な調査対象とされる。M77の中心には活動的なブラックホール(活動銀河核)があり、その周囲を爆発的星形成領域(スターバースト)が半径3500光年のリング状(スターバースト・リング)に取り囲んでいることが知られている。

同研究チームはこれまで、国立天文台野辺山宇宙電波観測所の45m電波望遠鏡を用いて、既にこの銀河で各種分子が放つ電波の観測を行っており、今回の研究は、アルマ望遠鏡を用いることでさらにそれを発展させたかたちだ。

アルマ望遠鏡による観測では、活動銀河核とスターバースト・リングにおいて一酸化炭素やシアノアセチレン、アセトニトリルなど9種類の分子の分布が捉えられた。分子によって分布はさまざまで、特に原子の数が多いシアノアセチレンやアセトニトリルが活動銀河核の周囲に豊富に存在していたことは中島氏らを驚かせた。こうした分子はブラックホール周囲では強烈なエックス線や紫外線放射によって壊されると考えられていたからである。

同研究グループは活動銀河核のまわりではガスが非常に濃くなっているため、中心部からエックス線や紫外線が遮られることで有機分子が壊されずに残ったのではと推測しており、「さらに広い周波数範囲での観測や、より高い解像度での観測によるデータが来る予定ですので、詳しく全貌を明らかにすることができ、驚きの結果もさらに出てくると期待しています」とコメントした。

アルマ望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡で観測した、渦巻銀河M77の中心部。アルマ望遠鏡で検出されたシアノアセチレンの分布を黄色、硫化炭素の分布を赤、一酸化炭素の分布を青で示している。シアノアセチレンが活動銀河核のまわりに多く存在しているのに対し、一酸化炭素は主にスターバースト・リングに分布していた。また、硫化炭素は活動銀河核のまわりとスターバースト・リングの両方に分布している。(C) ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), S. Takano et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope and A. van der Hoeven

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