天文学者ら、2番目に遠い電波銀河を確認、同種で最も強力

9月23日にarXivプレプリントサーバーに投稿された論文によると、天文学者らは、光が約125億年前に由来する電波銀河を確認した。この天体TXS 2354+015は赤方偏移4.946にあり、これは宇宙の膨張がその光をどれだけ引き伸ばしたかに基づく距離の尺度である。この赤方偏移では、宇宙は12億年未満だった。チームは、INAFトリノ天体物理天文台のバルバラ・バルマヴェルデ氏が率いた。

このような電波銀河は、物質が銀河中心の超大質量ブラックホールに落ち込むことでエネルギーを得る。論文によると、その結果生じる降着活動は活動銀河核にエネルギーを供給し、光速に近い速度で動く荷電粒子の流れであるプラズマの相対論的ジェットを噴出させ、大量の電波を生み出す可能性がある。天文学者らはこうした天体を電波で明るい活動銀河核、すなわちRLAGNと呼ぶ。

チームは、すばるHyper Suprime-Camすばる戦略枠プログラムのサーベイによる深い光学撮像と、150 MHzのTGSSや3 GHzのVLASSを含む電波カタログを組み合わせて、この銀河を見つけた。彼らは、介在する中性水素雲が紫外線を吸収し、観測される光学スペクトルを急激に落ち込ませる「ドロップアウト」の特徴を示す銀河を探した。探索は赤方偏移4.5から5.3、宇宙が11億年から13億年だった時代を対象とした。

研究者らは、顕著なライマンα輝線と、より暗い2本目の輝線を用いて赤方偏移を確認した。また、光学信号と電波信号が偶然重なったものかどうかも調べた。論文は、正確な位置の一致、まれな電波の明るさ、電波放射と光学放射の間に予想される比が、いずれも光学対応天体を伴う真正な電波源を支持すると述べている。論文は、TXS 2354+015がこれまでに見つかった中で2番目に遠い電波銀河であると報告している。

論文によると、研究者らがその固有の電波出力を計算したところ、TXS 2354+015は既存の文献にある知られている他のどの高赤方偏移電波銀河よりも強力であることが分かった。論文によれば、初期宇宙の最も強力な電波銀河の大半は塵を含むガスの泡に隠されており、電波ジェットだけが脱出して直接見ることができる。論文は、2024年の研究が、赤方偏移3.5より大きいこれらの天体の90%ものは紫外線と光学のバンドで隠れている可能性を示唆しており、そのため分光学的に見つけて確認するのが難しいと指摘している。論文はさらに、異常に急なスペクトルを特定するという電波源探しの支配的な手法は、真の集団の大部分を見逃しているように思われると付け加えている。