ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はなぜ「銀河風」を観測するのか？

【▲ ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のイラスト。直径6.5ｍの主鏡を誇る（Credit: NASA/Chris Gunn）】

2021年の後半に打ち上げが予定されているNASAの次世代宇宙望遠鏡ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（James Webb Space Telescope）はこれまで偉大な功績を残してきたハッブル宇宙望遠鏡の後継機になります。直径6.5ｍの主鏡を持ち、暗い光に対する非常に高い感度と優れた空間分解能で、遠い宇宙の観測に適した赤外線を観測します。ちなみにハッブル宇宙望遠鏡の主鏡の直径は2.4ｍです。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、打ち上げられるとすぐに、誕生してからまだ8億年未満にしかならない宇宙に存在する6つのクエーサー（活動銀河核）を詳しく観測します。

なぜ、クエーサーかというと、クエーサーはとても明るいからです。誕生してから8億年未満の宇宙は、とても遠くにあるために、非常に暗いのですが、クエーサーはそのクエーサーが存在する銀河の星の光を全部集めたよりもさらに明るく輝いています。

そして、この時、おこなわれる観測の1つが、クエーサーからそのクエーサーがある銀河に向かって吹く風、銀河風の観測です。

■銀河風とは?

銀河の中心には太陽質量の数百万から数十億倍にもなる質量を持つ超大質量ブラックホールが存在すると考えられていますが、その超大質量ブラックホールの周りに、ガスなどが存在すると、渦を巻きながら、この超大質量ブラックホールに呑み込まれていきます。この渦を降着円盤といいます。

降着円盤内では、超大質量ブラックホールに呑み込まれていく物質同士の摩擦により莫大な熱が発生するために、物質が、プラズマ化しX線や紫外線などさまざまな光（電磁波）で強烈に光り輝きます。これがクエーサーの正体です。

そして、このようなクエーサーが放つ強烈な光の力によって、その周りのガスが吹き飛ばれされます。これが銀河風です。その「風速」は300km/sから3000km/sほどにもなります。

■銀河風は銀河の進化に大きな影響を与える

銀河に含まれる星間ガスは星を形成する材料になります。ところが、銀河風はこの星間ガスをとても効率的に吹き飛ばしてしまいます。そのため、銀河風によって、その銀河の星の形成が減少するだけではなく、ときにその銀河の星の形成が停止してしまうことさえありうるほどです。

また、銀河風は、ガス、塵、さまざまな元素などを銀河全体に運んでいくだけではなく銀河の外にまで運んでいきます。

このように、銀河風は銀河の進化や銀河間物質の形成に大きな影響を与えます。

カナダ国立研究機構（NRC）のヘルツベルク天文学・天体物理学研究センターのウィロットさんは「私達は、クエーサーがその存在している銀河に最も大きな影響を与えていた時期のその姿を（ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって）観測したいと思っています」とコメントしています。

 

Image Credit: NASA/Chris Gunn
Source: NASA
文／飯銅重幸