JAXA、15年分のX線観測データから超大質量ブラックホール周辺の構造を解明

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は10月27日、複雑なX線スペクトル変動を示す活動銀河核「Mrk 766」の中心構造を解明するため、欧州宇宙機関(ESA)および米国航空宇宙局(NASA)のX線天文衛星による15年分のアーカイブデータを再解析した結果、部分的に視線を覆うことでX線の一部を吸収する物質や、中心からの物質の吹き出しによるX線吸収に加えて、今まで扱われてこなかったX線散乱成分を考慮することで、15年の全観測期間のX線観測データをシンプルなモデルで統一的に説明することに成功したと発表した。 同成果は、東京大学大学院 理学系研究科 天文学専攻の望月雄友大学院生(兼・JAXA 宇宙科学研究所(ISAS) 宇宙物理学研究系所属)、ISAS 宇宙物理学研究系/東大大学院 理学系研究科 天文学専攻の海老沢研教授らの研究チームによるもの。詳細は、英国王立天文学会が刊行する天文学術誌「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」に掲載された。 中心領域が幅広い波長で非常に明るく輝いている銀河は「活動銀河」と呼ばれ、その中心領域は活動銀河核という。激しく輝くのは膨大なエネルギーが放射されているためで、そのメカニズムとしては、銀河中心に位置する超大質量ブラックホールが周囲の物質を大量に取り込んで降着円盤を作り、重力エネルギーが解放されるためと考えられている。 その一方で、活動銀河核からは逆に物質が吹き出す流れもある。「アウトフロー」と呼ばれるその流れにより、物質が広く外側に輸送されることで、銀河全体の星形成に影響を与えると考えられている。アウトフローの影響を解明するためには、その構造や周囲の物理状態を詳しく知る必要があることから、研究チームは今回、複雑なX線スペクトルを示すことで知られている活動銀河核Mrk 766のX線観測データを解析し、詳細に調べたという。 X線は、薄い物質を透過し濃い物質には吸収されるため、活動銀河核中心の高温プラズマから発生するX線の吸収を調べることによって、周辺構造の推定が可能になる。Mrk 766からのX線は、その明るさが時間と共に変化していることが観測から明らかにされており、アウトフローが起こっていることを確認済みだ。しかし、15年間という全観測期間で、これらのX線スペクトルを統一的に説明し、中心構造を解明することはできていなかったとする。