ビッグバン以降の宇宙で最大級の爆発の証拠発見、「なぜこんなにも巨大なのかわからない」と研究者

地球から約3億9900万光年離れたへびつかい座の銀河でビッグバン以降で最大の爆発が発見されました。この爆発はブラックホールによって引き起こされたとのことですが、前例のない巨大さゆえに発見当初、研究者たちはその存在に懐疑的だったそうです。

[2002.01291] Discovery of a giant radio fossil in the Ophiuchus galaxy cluster
https://arxiv.org/abs/2002.01291

Excavating a Dinosaur in a Galaxy Cluster | ChandraBlog | Fresh Chandra News
https://chandra.si.edu/blog/node/751

Astronomers detect biggest explosion in the history of the Universe
https://phys.org/news/2020-02-astronomers-biggest-explosion-history-universe.html

Biggest explosion in the universe spotted by astronomers - CNN
https://edition.cnn.com/2020/02/27/world/biggest-explosion-black-hole-universe-scn/index.html

これまでに発見された最大の銀河核爆発を起こしたのは2005年に報告された「MS 0735.6+7421」でしたが、今回発見された爆発のエネルギーは、この5倍の量だったとのこと。

人工衛星チャンドラによって爆発の可能性が示されたのは2016年。天文学者のNorbert Werner氏らはブラックホールの噴射によって作られた熱いガスの中に空洞があるのを発見しました。しかし、空洞はあまりにも大きく、その生成には多大なエネルギーが必要だと考えられたため、Werner氏らは当初「そんなことが可能なわけがない」と考えたそうです。

しかし、新たに研究を発表したアメリカ海軍調査研究所のSimona Giacintucci氏や国際電波天文学研究センターのMelanie Johnston-Hollitt氏は、現実に銀河の中心で巨大な爆発が起こったことを発表。「私たちはこれまでも銀河の中心で起こった爆発を見てきましたが、今回の爆発は本当に、本当に巨大なものです。なぜこんなにも巨大なのかわかりません」とJohnston-Hollitt氏はコメントしています。

Johnston-Hollitt氏によると、爆発は「スローモーションのようにゆっくり」と起こり、100万年もの時間を要したとみられています。またGiacintucci氏は「爆発は山頂に大穴を開けた1980年のセント・ヘレンズ山の噴火に似ています。違いは、この爆発によってホットガスに生み出された空洞に、15の天の川銀河を入れられるということです」と語りました。

空洞の発見者であるWerner氏は、「これらの結果を見たとき、本当にうれしかったです。私たちは論文で、将来的に記録破りのブラックホールの爆発が証明される可能性を示しましたが、その可能性はありそうにないとも考えていました」「並外れた主張を行うには並外れた証拠が必要です。今回の観測研究は、私たちには足りなかった証拠を提供しています」とコメントしています。

今回の研究ではNASAのチャンドラX線天文台、欧州宇宙機関(ESA)のXMM-Newton、オーストラリアのマーチソン・ワイドフィールド・アレイ(MWA)、インドの巨大メートル波電波望遠鏡という4つの望遠鏡が用いられました。X線データと地球の望遠鏡で得られた電波データの両方が空洞の確認に役立ったとのこと。

Johnston-Hollitt氏は今回の発見を「最初の恐竜の骨の発見」に例えています。

「これは少し考古学に似ています。私たちは低周波電波望遠鏡という『深く掘る』ツールを与えられました。このため、私たちは今回のような爆発をもっと発見できるようになるべきなのです」とJohnston-Hollitt氏は述べ、異なる波長で宇宙を研究することの重要性を強調しました。Johnston-Hollitt氏はこの発見に続き、多くの発見があるだろうと考えているとのことです。