クエーサー誕生の謎

ついに判明した「クエーサー誕生の謎」が示す我々が暮らす銀河の未来


彼方のクエーサーP172+18とその電波ジェットを描いた想像図（ESO/M. KORNMESSER）

1963年まで、定常宇宙論は物理学を支配していた。宇宙は拡張していて、あらゆる空間と時間でおおむね同様だとする理論だ。オランダの天文学者マーテン・シュミットは、驚くほど遠くに太陽2兆個分の明るさを持つ光源ががあることを発見した。

宇宙で最も強力な天体であり、空一面に輝く非常に明るい光源であるクエーサーは、ありふれたものであることがまもなく発見された。ビーコンとして機能し、定常状態が存在しなかった宇宙最古の時代を研究する手助けとなった。クエーサーは定常状態理論を否定し、ビッグバン理論を推進する役割を果たした。

それにしても、クエーサーとは一体何なのだろうか？　どのようなきっかけで、あんなに強力な活動ができるのだろうか？　これまでその疑問に完全に答えることはできなかった。

クエーサーは複数の銀河が衝突した結果、発生することが明らかになった。

英国王立天文学会の月報に掲載されたこの新事実は、カナリア諸島のラ・パルマ島にあるアイザック・ニュートン望遠鏡を使って、クエーサーを有する48個の銀河を研究したことで明らかになった。

英国のシェフィールド大学とハートフォードシャー大学の研究チームは、クエーサーを有しない100以上の銀河と比較した結果、クエーサーを有する銀河の外部領域に歪んだ構造があることを発見した。

なぜクエーサーが、銀河の衝突で生まれることになるのか。その新たな説明は以下のとおりだ。

・ほとんどの銀河は、その中心に超大質量ブラックホールがある
・銀河には大量のガスがあるが、そのほとんどはブラックホールの手の届かない場所にある
・複数の銀河が衝突する際、ガスはそれぞれの銀河の中心に向かって押し出される
・ガスがブラックホールによって飲み込まれる直前、おびただしい量のエネルギーが放射線として放出される
・その結果、太陽系ほどのサイズに1兆個の恒星を詰め込んだほどの明るく輝く超高輝度のクエーサーが誕生する

地球が世界滅亡の危機を迎えることは当分の間なさそうだ
重要なのは、クエーサーは他のガスを銀河の外に吹き飛ばし、何十億年もの間、新しい恒星が形成できなくなるためだ。

「NASAがジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が作った科学的動機の1つは、最も初期の銀河を研究することであり、そのためこの宇宙望遠鏡は130億年近く前に発せられた最も遠いクエーサーの光さえも検出できるのです」とハートフォードシャー大学のポスドク研究員ジョニー・ピアス博士はいう。「クエーサーは、私たちが宇宙の歴史を理解する上で重要な役割を担っており、天の川の未来を理解するための鍵になる可能性もあります」

私たちの天の川銀河は、必然的に40億年以内に近くに存在するアンドロメダ銀河と衝突するが、その際、結果としてクエーサーが誕生する可能性が高い。

「クエーサーは宇宙で最も極端な現象であり、私たちが見ているものは、およそ50億年以内に天の川銀河がアンドロメダ銀河と衝突する未来を表していると思われます」とシェフィールド大学物理学・天文学部のクライヴ・タドハンター教授はいう。「これらの現象を観察し、何故それらが起きるのかを理解できるであろうことに興奮しています。幸いなことに、地球がそのような世界滅亡の危機を迎えることは当分の間なさそうです」

宇宙の時間には、ありがたいことに私たちの味方だ。少なくとも今は。天の川銀河とアンドロメダ銀河が最終的に衝突した際、星同士は衝突しないだろうが、私たちの太陽が銀河間空間に放り出される可能性はある。しかし、その頃の太陽は、核燃料である水素を使い果たし、膨張して赤色巨星となり地球やその他すべての地球型惑星を呑み込んでいるだろう。

私たちのクエーサーが誕生するところを見る人は誰もいない。それはおそらく最善のことなのだろう。

2023年5月15日
Forbes JAPANより