太陽の10兆倍以上の赤外線！ チリに覆われた銀河“DOG”を多数発見

すばる望遠鏡の観測データから、チリに覆われた銀河“DOG”の探査が行われ、
新たな“DOG”が48個発見されました。

“DOG”の赤外線光度は、太陽の10兆倍以上にもなると推定されていて、
急成長を遂げつつあると考えられているんですねー

銀河とその中心の超大質量ブラックホールの進化を知る上で、
大きな手がかりになるそうです。


銀河の進化を理解する

ほぼすべての銀河の中心部には、
太陽の10万倍から10億倍もの質量を持つ、
超大質量ブラックホールが存在しています。

ブラックホールの質量と銀河の質量には強い相関が見られので、
銀河と超大質量ブラックホールは、
お互いに影響を及ぼし合いながら成長（共進化）してきたと考えられています。

そして、銀河進化を理解するのには、
銀河に影響を及ぼす超大質量ブラックホールが、
銀河とどのような物理過程を経て共進化しているのかを、
知ることが必要不可欠になります。


チリに覆われた銀河

今回の研究では、共進化を調べるため、
“DOG（Dust Obscured Galaxy）”と呼ばれるチリに覆われた銀河に注目。

“DOG”は可視光線では極めて暗いんですが、
赤外線で見ると明るいという特徴を持っています。

その中心のブラックホールは、
今まさに急成長をしているような「成長期ブラックホール」であることが、
理論的研究から期待されています。

また“DOG”の多くが、
銀河の星生成活動が最も活発だったと考えられている時代（80～100億年前の宇宙）に、
集中的に存在していたことも知られています。

なので“DOG”と中心のブラックホールは、
両者が共に急成長しているような興味深い段階にあり、
共進化の物理を理解する上で重要な「共進化途上期」にあると期待できるんですねー

でも“DOG”は、
可視光線で非常に暗い上に空間個数密度も低いので、
可視光線での探査で多数の“DOG”を発見し、
その統計的性質を明らかにすることは困難でした。

そこで今回の研究では、
すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ“HSC”で得られた初期データを用いて、
“DOG”を探査。

“HSC”による広視野で高感度の観測と、
NASAの赤外線天文衛星“WISE”などによる赤外線データを比較することで、
新たに48個の“DOG”を発見しています。

“DOG”の波長別画像。 左：可視光線（すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ“HSC”） 中央：近赤外線（ヨーロッパ南天天文台ビスタ望遠鏡） 右：中間赤外線（NASAの赤外線天文衛星“WISE”）

HSCによる今後の観測に期待

発見された“DOG”の赤外線光度は、太陽の10兆倍以上にもなると推定され、
“DOG”が極めて明るい天体種族であることが分かりました。

さらに、“DOG”の明るさの波長依存性や個数密度の光度依存性などを踏まえると、
赤外線で極めて明るい“DOG”の中心部には、
急成長を遂げつつある超大質量ブラックホールがあると考えられるんですねー

この成果は、銀河と超大質量ブラックホールの共進化の謎を解明する上で、
観測的視点から、これまでにない大きな手がかりを与えてくれるかもしれません。

特に、赤外線で非常に明るいチリに覆われた銀河に、
本当に活動的なブラックホールが存在しているのかどうかは、
これまで謎でした。

でも今回の研究によって、その存在を確認することができました。

“DOG”探査という点では、現状HSCの独壇場と言える状態にあるので、
今後HSCの観測から、数千個の“DOG”の発見が見込まれています。

そのデータに対してX線などの多波長データを使用し、
“DOG”やその中心のブラックホールの性質がより詳細に分かるといいですね。


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