すばる望遠鏡で撮影されたブルドッグ。観測された3つの波長に疑似カラーを重ねたものですが、他の天体と比べて青色であることが分かります

極端に大きな質量を持つ「超大質量ブラックホール」と、それを中心に持ち激しく活動している「クエーサー」は、どのようにしてこの宇宙に誕生したのでしょうか？クエーサーは銀河の初期の形態であるとも考えられているため、この疑問は非常に重要ですが、解決するには多くの謎を解決する必要があり、現状ではその多くが未解明のままです。 今日の宇宙画像 信州大学の登口暁氏などの研究チームは、クエーサーに強く関連していると考えられている「ブルドッグ（BluDOG）」と呼ばれるタイプの天体が、誕生直後の宇宙にも存在することを「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」の観測データから発見しました。ブルドッグは “青い” ことから名付けられた天体ですが、今回見つかったブルドッグは “赤い” 天体である「JWST-ERO」の中から見つかっており、既知のブルドッグとの共通点と相違点がそれぞれ見つかっていることも併せて注目される発見です。

■「クエーサー」はどのように作られた？

地球が属する天の川銀河を始めとして、宇宙にある銀河の大半は、その中心部に「超大質量ブラックホール」があると考えられています。恒星の超新星爆発で生じるブラックホールは重くてもせいぜい太陽の数十倍の質量であると考えられている一方で、超大質量ブラックホールは軽くても太陽の数百倍、重いものでは太陽の数十億倍以上の質量を持つと考えられています。 超大質量ブラックホールはその莫大な質量で大量の物質を引き寄せることで、物質同士の摩擦で発生する膨大なエネルギーを放出することがあります。特に活動的な天体は「クエーサー」と呼ばれており、銀河の初期の形態ではないかとも考えられています。 超大質量ブラックホールやクエーサーがどのように誕生したのかについては長年の研究が行われており、今のところクエーサーの誕生のシナリオとして有力視されているのは次の通りです。 1. 初期の宇宙に存在したガスや塵に富む銀河同士が衝突する。 2. 銀河の中心部に存在したブラックホールに大量の塵が流入し、質量を増大させると共に活動的になる。 3. ブラックホールの活動が塵を吹き飛ばすほど活動的になると、クエーサーとして観測される。 このシナリオは、クエーサーの前段階の性質を持つ天体が中々見つからないという状況を説明できます。塵を吹き飛ばす前段階では塵が可視光線を隠してしまい、暗い天体となってしまうからです。一方で、中心部の活動が塵を加熱させることで、赤外線では明るく見える可能性があります。赤外線での観測は可視光線での観測よりも困難なため、これまでの初期宇宙の観測で見逃されていた可能性は十分にあります。 こうした塵に覆われて暗いという特徴を持つ銀河を “Dust-Obscured Galaxy（塵で覆われた銀河）” の略称から「ドッグ（DOG）」と呼ぶことを、2008年にArjun Dey氏らが提案しています。ドッグの研究はその後も続けられ、2012年には特に赤外線領域で明るいドッグが見つかりました。赤外線で明るいということは、他のドッグと比べて塵がより強く加熱されている可能性があることから、これは「ホットドッグ（Hot DOG）」と呼ばれるようになりました。