すばる望遠鏡で、急成長を遂げつつある銀河と超巨大ブラックホールを発見

2015年8月29日 18:34

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今回の研究で見つかった塵に覆われた銀河 DOGの一部の可視光線 (左: HSC)、近赤外線 (中央: バイキング)、中間赤外線 (右: ワイズ) 画像。各画像の視野は 20 秒角 (1秒角は1度の3600分の1)。DOG は可視光線で暗い一方で中間赤外線で明るく輝いている。(愛媛大学/国立天文台/NASA/ESO)

今回の研究で見つかった塵に覆われた銀河 DOGの一部の可視光線 (左: HSC)、近赤外線 (中央: バイキング)、中間赤外線 (右: ワイズ) 画像。各画像の視野は 20 秒角 (1秒角は1度の3600分の1)。DOG は可視光線で暗い一方で中間赤外線で明るく輝いている。(愛媛大学/国立天文台/NASA/ESO)[写真拡大]

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 愛媛大学や国立天文台などの研究者からなる国際研究チームは、すばる望遠鏡で得られた観測データを用いて、塵に覆われた銀河を新たに48個発見した。これらの銀河の赤外線光度は太陽の10兆倍以上にもなると推定され、銀河の中心部には、急成長を遂げつつある超巨大ブラックホールが存在すると考えられるという。

 宇宙の基本的な構成要素である銀河が、いつ・どのように形成し、成長していったのかを解明することは、現代天文学における最重要テーマの一つとなっており、最近の研究から、ほぼ全ての銀河の中心部には太陽の10万倍から10億倍もの質量を持つ「超巨大ブラックホール」が潜んでいること、しかもその質量は銀河の質量と強い相関を示すことが分かってきた。

 今回の研究では、「DOG」と呼ばれる塵に覆われた銀河に着目した。この天体は可視光線で極めて暗いにも関わらず、赤外線で明るいという特徴をもつ銀河であり、理論的な研究から、特に赤外線で明るいDOG中に潜むブラックホールは、今まさに急成長しているような「成長期ブラックホール」であることが期待された。

 そして、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ「Hyper Suprime-Cam (ハイパー・シュプリーム・カム:HSC)」 で得られた初期データを用いて、DOGを探査したところ、新たに48個のDOGを発見することに成功した。DOGの明るさの波長依存性や個数密度の光度依存性などを踏まえると、これらの赤外線で極めて明るいDOGの中心部に急成長を遂げつつある巨大ブラックホールが潜んでいると考えられる。

 研究メンバーは、「今後は、史上最大規模のDOGサンプルに対して、X線などの多波長データを併用することで、DOGやその中心に潜むブラックホールの性質をより詳細に調べていきたいと考えています」とコメントしている。

 なお、この内容は10月25日発行の「日本天文学会 欧文研究報告(PASJ) すばる特集号」に掲載される予定。論文タイトルは、「Hyper-luminous Dust Obscured Galaxies discovered by the Hyper Suprime-Cam on Subaru and WISE」。

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