銀河中心の超大質量ブラックホール周辺のガスから、太陽の約1.8倍の金属量が検出された。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)による観測データを用いた新しい研究で、この富化がかつての超新星爆発に由来することが示唆されている。
銀河中心の「三叉ら旋」ガス構造を初めて詳細観測
研究は『アストロノミカル・ジャーナル』に「Ionization Structure and Metal Enrichment of the Galactic Center Minispiral Observed with JWST」と題して掲載され、カナダ・マギル大学物理学部のダリル・ハガード教授の研究グループで博士課程の学生であるニコール・フォードが主著者を務めた。研究チームはJWSTの中赤外高分解能分光器(MIRI Medium Resolution Spectrograph)を用いて、銀河中心の中心0.1パーセク領域を観測した。
対象となったのは「ガラクティック・センター・ミニスパイラル」(Galactic Center Minispiral)と呼ばれる構造である。この特徴は周星核円盤(CND)の内部に位置し、分子ダストと温かい電離ガスで構成されている。ミニスパイラルは「三叉ら旋」状の形態を持ち、北腕、東腕、西の弧という三つの腕状構造で構成されている。これらの糸状の腕は、冷たい分子ガスを含む周星核円盤と、より高温のプラズマを持つ核星団(NSC)を結ぶ通路として機能している。
超新星からもたらされた金属の蓄積
研究によると、ミニスパイラルのガス領域では「バー」「北腕」「速く移動するBC(青方偏移コンパクト)構造」と呼ばれる三つの特徴が識別された。これらの領域における金属量は太陽の約1.8倍に相当する。
この高い金属量は、過去の超新星爆発に由来するものと考えられている。銀河中心にはSgr A East という超新星残骸(SNR)が存在し、天空上ではいて座A*(Sgr A*)と重なって見える。『アストロフィジカル・ジャーナル』に掲載された別の最近の論文では、この超新星残骸をいて座A*の超大質量ブラックホール本体から分離して、超新星による金属富化の証拠を提供した。同時にこの超新星は、いて座A*周辺のガスを高温に保つことに寄与しており、ブラックホールへの物質供給を緩やかな流れに保つ要因となっている。
いて座A*は銀河系中心を支配する約400万太陽質量の静穏型超大質量ブラックホール(SMBH)である。その巨大な重力、強力な放射、複雑な磁場が周辺環境を形作っている。地球との相対的な近さにより、他の大質量銀河の超大質量ブラックホールと比較して、より詳細な観測研究が可能となっている。
出典: Universe Today
