[記事公開日]2016/02/18
[最終更新日]2016/04/09

クェーサーの正体は活発な活動銀河の中央部であり超大質量ブラックホールが存在している

クエーサーとは何か?

クエーサーと呼ばれる、特異な天体があります。

クエーサーとは、非常に離れた距離に存在し極めて明るく輝いているために、光学望遠鏡では内部構造が見えず、恒星のような点光源に見える天体のことを言います。

クエーサーという語は、「quasi-stellar radio sources」から作られた言葉で、「点状に見える電波源」という意味になります。

日本語では、かつて「準星」などと呼ばれていました。

特異な天体であるクエーサーが発見された経緯は、次のようなものになります。

 

クエーサー観測の歴史

1963年、数十億光年以上彼方の宇宙に、強烈な光を発する謎の天体が発見されましたが、数十億光年彼方という遠方にあるにも関わらず、見えるということは、その天体は相当明るい筈だということになります。

実際その天体は、太陽の1兆倍という強烈な明るさで輝いていることが分かったようです。

これは、その天体の明るさを地球から見た日中の太陽の明るさに置き換えたとすると、太陽の明るさは夜空の3等星程度にしかならないと言いますから、いかに明るいのかが分かります。

それほど明るいということは、その天体はさぞかし大きいと考えたくなるのですが、しかし、実際には、その天体の輝いている部分は0.01光年程度しかありませんでした。

銀河の大きさは数万から数十万光年ありますので、銀河とは比較にならないほど、その天体の光源は小さいのですが、それにも関わらず、この天体は銀河よりも明るく輝いていたという訳なのです。

そこで、この特異な天体は「クエーサー(quasar)」と名付けられましたが、「クエーサー(quasar)」とは「quasi-stellar radio sources」から作られた言葉で、「点状に見える電波源」という意味になります。

この発見により、新しく「クエーサー(quasar)」(準恒星状電波源)として分類される天体の研究が始まることになり、天文学者たちの間で大きな議論の的となったようです。

では、クエーサーの構造は、どのようなものなのでしょうか?

 

クエーサーの構造はどうなっているのか?

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クエーサーの構造は、次のようになっているようです。

まず、クエーサー本体の中心には、超大質量ブラックホールがあり、ブラックホールの外には空隙があって、その周りには降着円盤があり、さらにその外側にはガストーラスが広がっています。

そして、クエーサーの中心からは、ジェットと呼ばれる、電子と陽電子(反電子)の高速の流れがらせん状に噴出しているようです。

☆クエーサーの構造

★超大質量ブラックホール

クエーサーの中心には、超大質量ブラックホールがあると考えられており、標準的なクエーサーの場合、半径は30億キロメートル程度になると言います。

★空隙

クエーサーの中心にあるブラックホールと、それを取り囲むように渦巻いている降着円盤の間には、空隙があります。

降着円盤は、ブラックホールの半径の3倍程度のところから始まり、その手前はほとんど物質が存在せずに空隙になっているようです。

何故なら、この領域では、物質はブラックホールの重力によって、あっと言う間にブラックホールに吸い込まれてしまうからだと言います。

★降着円盤

高温のプラズマ(電子とイオンに分かれたガス)の渦が、ブラックホールの1000倍程度の大きさまで広がっており、中心ほど高温になっています。

★ガストーラス

電離していない中性のガスやチリで出来た円盤が、降着円盤の100~1000倍程度まで広がっており、外側ほど厚くなります。

★ジェット

クエーサーの中心部分から、電子と陽電子(反電子)の高速の流れがあるようで、ジェットと呼ばれています。

ジェットの詳しい構造は観測的には分かっていませんが、らせんを描きながら物質が噴出していると考えられているようです。

そして、クエーサーの正体は、非常に活発な活動銀河の中央部であり、そこには超大質量ブラックホールが存在していると考えられているようです。

 

クエーサーの中央部には超大質量ブラックホールが存在する

クエーサーの正体は、非常に活発な活動銀河の中央部であり、そこには超大質量ブラックホールが存在していると考えられています。

クエーサーの周りには、小さな領域に莫大な質量が存在することが分かっていますが、それを説明するためには、ブラックホールを想定する他ないようです。

もちろん、ブラックホール自体が輝いている訳ではありませんが、ブラックホールに周囲から膨大な物質が落ち込む際に降着円盤が形成され、降着円盤が摩擦によって加熱されることにより、エネルギーが放出されているのだと言います。

そして、ブラックホールに落ちこみきれなかった物質が、高エネルギーのジェットとして噴出されているようです。

ジェットが噴出されている方向に地球がある場合に、地球上からクエーサーとして見えると考えられているようです。

 

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