中心ブラックホールが太陽15億個の質量を持つ、初期宇宙から発見された中では、これまで最大規模のクエーサーが発見されました。
クエーサーは宇宙でもっとも明るく高エネルギーの天体で、クエーサーが宇宙史においていつ出現したかは、天文学者たちが強く関心を向ける問題の1つです。
新しいクエーサーは、ハワイのマウナケア山の望遠鏡から発見されたことを記念して、ハワイ先住民の名前からとった「Pōniuāʻena:ポニウアーナ(発音:POH-knee-ew-aah-EH-na)」と名付けられました。
これはビッグバンから始まる宇宙史、特に再イオン化時代を理解する上で重要な発見になるようです。
理論上存在するはずない巨大クエーサー
現在の理論では、クエーサーは超巨大なブラックホールを動力源として活動しています。
ブラックホールがチリやガスを吸い上げると、膨大なエネルギーを放出し、銀河全体を凌駕する明るさを放つのです。
これがクエーサーの正体ですが、そのためには、非常に巨大な質量のブラックホールが必要になります。
ブラックホールは物質を吸い込みながら徐々に成長・進化していきます。これまでも太陽の400億倍などと表現される巨大なクエーサーは発見されています。
「Pōniuāʻena」の質量は太陽のおよそ15億倍であり、これまで発見報告のあるクエーサーと比べて別段巨大という印象はありません。
問題は、このクエーサーが見つかった場所にあります。
「Pōniuāʻena」は地球から約130億2000万光年という距離に発見されました。これはビッグバンから約7億年後の宇宙に存在していたことを意味しています。
これは現在知られている中で2番目に遠いクエーサーであり、同年代に見つかったものとしては最大規模のクエーサーです。(最遠のクエーサーはこれより200万光年遠いが、初期宇宙ではほぼ誤差の範囲)
今回の研究の筆頭著者、アリゾナ大学スチュワード天文台のJinyi Yang氏は「これは私たちが知るクエーサーの中で、もっとも初期の怪物だ」と述べています。
ビッグバンから7億年という短期間で、単一の星の崩壊から形成されたブラックホールが、このレベルまで進化するというのは、現状の宇宙論モデルでは説明できません。
こうした天体が初期宇宙に見つかるという事実は、私たちがブラックホールの成長速度を見誤っていた可能性を示唆しているのです。
研究者たちは、このクエーサーがビッグバンの1億年後という早い段階で、すでに太陽1万個に相当する質量の種ブラックホールからスタートしなければならなかったと考えています。