東北大学は9月30日、銀河中心の大質量ブラックホールが駆動する「フレア」が放射する高エネルギーの光子同士が相互作用することで効率的にプラズマが供給されるとする理論モデルを構築し、「電波ジェット」の観測から要求されるプラズマの供給量を正確に説明することに成功したと発表した。

同成果は、東北大学際科学フロンティア研究所(同・大学大学院理学研究科兼務)の木村成生助教、同・當真賢二准教授らの研究チームによるもの。詳細は、米天体物理学専門誌「The Astrophysical Journal Letters」に掲載された。

大多数の銀河の中心に存在すると考えられている(超)大質量ブラックホールの一部には、電波ジェットが付随しているものがある。電波ジェットとは、電波で明るく輝き、ほぼ光速で噴出している細く絞られたプラズマ流のこととされているが、その生成機構、特にエネルギー源とプラズマの供給機構は、今のところ未解明となっている。

エネルギー源については、ブラックホールの回転エネルギーが有力とされる。近年のイベント・ホライズン・テレスコープ・コラボレーションによるブラックホールの電波画像は、同仮説を支持しているとする。

その一方で、プラズマの供給機構にはまだ有力な理論モデル自体が存在しないという。ブラックホールの周囲には、落ち込む前の降着プラズマに加え、非常に強い磁場も存在することが推測されているため、磁場が壁となっていて降着プラズマを電波ジェットへと直接運ぶことができないとされる。

降着プラズマが放射するガンマ線によりプラズマが供給されるという説もあるが、プラズマの供給量が電波ジェットの再現に必要な量よりも100分の1～1万分の1ほどと、とても少ないことが課題であったという。

そこで研究チームは今回、大質量ブラックホールが駆動するフレアに注目することにしたという。電波ジェットへのプラズマの供給機構として機能することに気づき、観測から要求される供給量を達成できる理論モデルを構築することに成功したとする。