マイクロブレーザー初検出：銀河系内で光速近くの粒子を放出する天体
光速に限りなく近い速度で移動する高エネルギー電子が、銀河系内のある珍しい天体から放出されていることが明らかになった。天文学者たちが初めて検出したマイクロブレーザーである。この発見は、銀河系で最も高エネルギーの粒子の源が何であるかを解く手がかりになるかもしれない。
ブレーザーの小型版、マイクロブレーザーとは
マイクロブレーザーを理解するには、まず超大質量ブラックホール（SMBH）と活動銀河核、そしてクエーサーの関係を知る必要がある。銀河の中心にある超大質量ブラックホールが活発にガスと塵を吸い込んでいる状態を活動銀河核（AGN）と呼ぶ。落下物質は降着円盤を形成し、加熱されながら強いエネルギーの光を放射する。特に明るい活動銀河核がクエーサーだ。
すべての物質がブラックホールに吸収されるわけではない。一部は超大質量ブラックホールの回転軸に沿って、相反する方向に放出される。この高エネルギージェットが地球に向いているとき、それをブレーザーと呼ぶ。
マイクロブレーザーはブレーザーの小型版である。ブレーザーは別の銀河にある超大質量ブラックホールで駆動されるのに対し、マイクロブレーザーは銀河系内にある。星質量のブラックホール（もしくは中性子星）がコンパニオン星を伴っており、その星から降着円盤が形成される。クエーサーと同じタイプの高エネルギージェットを放出するが、スケールが大幅に小さい。重要な点は、マイクロブレーザーと呼ばれるにはジェットが地球に向いていなければならないことだ。
ブレーザーもマイクロブレーザーも「X線連星」（X-ray binary）と呼ばれることもある。二つの天体が相互作用して強いX線と、さらに強いガンマ線を放射するシステムだからだ。
11700光年彼方の候補天体IRAS 18293−0941
スペインのハエン大学天文学科教授であるホセ・マルティを筆頭とする研究チームが、初のマイクロブレーザー候補を特定した。天文学・宇宙物理学誌『Astronomy and Astrophysics』に掲載された論文「A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles」で報告されている。
候補天体はIRAS 18293−0941という名称で、1989年に赤外線源として初めて検出された。銀河系の平面上にあるため、ガスと塵に遮られて詳しい観測が長年困難だった。しかし望遠鏡の性能向上と観測技術の進展により、その正体が徐々に明らかになってきた。
研究チームはMeerKAT電波望遠鏡、VLA（超大型干渉電波観測所）、その他の望遠鏡および分光器、X線天文台を使った多波長観測を実施した。その結果、IRAS 18293−0941には質量が太陽の約10倍のブラックホールと、青色巨星または青色超巨星と考えられる巨大な伴星が存在することが判明した。この天体はへび座に位置し、地球から約11700光年の距離にある。二つの天体の合計質量から、この系は高質量X線連星に分類される。
過去のある時点で、両方の天体は巨大な星だった。そのうち一つが超新星爆発を起こしてブラックホールに変わったと見られている。
継続的で高エネルギーなジェットが決定的証拠
マイクロブレーザーの同定における最も重要な特徴は、ジェットの性質にある。短期間の現象ではなく、長時間にわたって継続し、高エネルギーを保ち続けているジェットの存在が、この天体がマイクロブレーザーであることを示唆する。
ジェットは後退しながら星形成分子雲で終端を迎え、そこで星形成に影響を与える。同時に非熱的ホットスポットを生成し、高エネルギー粒子の研究に適した自然の実験室を作り出す。推定される高いジェット出力と継続的な活動が、銀河系で最も高エネルギーの粒子がこのマイクロブレーザーから加速されている可能性を強く示唆している。
出典: Universe Today
