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数物系科学

2024.04.08

うみへび座銀河団で謎の電波放射を発見

名古屋大学素粒子宇宙起源研究所の中澤 知洋 准教授、理学研究科の大宮 悠希 博士後期課程学生らの研究グループは、国立天文台水沢VLBI観測所の藏原 昂平 特任研究員をはじめとする研究チームとの共同研究で、地球から約1.5億光年離れたうみへび座銀河団(Abell 1060)注3)の中に、これまで報告されていない広がった電波放射があることを発見しました
銀河団は数千個の銀河が集まり形成される宇宙最大の天体種族です。これらの天体は過去の衝突で受け取ったエネルギーをもつ高温ガスや磁場、そして光速に近い速さの電子(宇宙線)で包まれています。うみへび座銀河団は、北天で最も地球に近い銀河団で、過去数十億年の間に他の銀河団との衝突や合体があったことが先行研究から示唆されている一方で、その出来事を示す観測的証拠は見つかっていませんでした。
蔵原 特任研究員らは、複数の電波観測データの解析手法を工夫することで、これまで分類されたことがない新しい電波放射を発見しました。画像上の独特な形状から、我々はこれを「Flying Fox(オオコウモリ)」と名付けました。名古屋大学の研究チームはX線観測データを詳細に解析し、この領域の重元素存在比がやや高いことを発見しました。この発見は、銀河団の中心に位置する銀河付近から重元素の多い高温ガスが「オオコウモリ」とともに湧き上がってきた可能性を示唆し、銀河団内の高温ガスの動きを示唆するものです。昨年打ち上げられたばかりの日本のX線天文衛星「XRISM」(クリズム)による今後の超精密分光観測などで、さらに詳細に検証されることが期待されます。
この研究成果は、2024年4月8日付2024年4月出版の「日本天文学会欧文研究報告(PASJ)」にレター論文として掲載されました。

 

【ポイント】

・過去の観測データアーカイブを活用し、複数の電波観測データの解析手法を工夫したことで、これまでに観測されていない、広がった電波放射注1)を偶然発見した。
・このような電波放射は、銀河団の高温ガスが動いていることを示唆しており、銀河団の進化プロセスの理解や、銀河団がもつ巨大な重力エネルギーがどのように変換されているのかの解明につながる。
・昨年打ち上げられた日本のX線天文衛星「XRISM」(クリズム)注2)による超精密な分光観測による検証が期待される。

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【用語説明】

注1)電波放射(シンクロトロン放射):
光速に近い速度の荷電粒子が、磁場で曲げられるときに放射する電磁波。
注2)X線天文衛星XRISM(クリズム):
銀河を吹き渡る風である「高温プラズマ」から発せられるX線を、かつてない精密な分光能力で撮像し、物質やエネルギーの流転を調べ、天体の進化を解明する、宇宙X線観測衛星。2023年9月7日に、種子島宇宙センターからH-IIAロケットで打ち上げられ、2024年1月から科学観測のための運用を開始した衛星。
注3)うみへび座銀河団(Abell 1060):
地球からうみへび座の方向に見える銀河団。地球から約1.5億光年離れたうみへび座・ケンタウルス座超銀河団の一部で、157個の明るい銀河を含む。銀河団の全長は約1000万光年。

 

【論文情報】

雑誌名:日本天文学会 欧文研究報告(PASJ)
論文タイトル:Discovery of Diffuse Radio Source in Abell 1060
著者:Takuya AKAHORI(1), Kohei KURAHARA(1), Aika Oki (2), Yuki OMIYA(3), Kazuhiro NAKAZAWA(3, 4)
(1) 国立天文台 水沢VLBI観測所
(2) 東京大学 理学部
(3) 名古屋大学 大学院理学研究科
(4) 名古屋大学 素粒子宇宙起源研究所
DOI: 10.1093/pasj/psae011                    
URL: https://doi.org/10.1093/pasj/psae011
 

【研究代表者】

素粒子宇宙起源研究所 中澤 知洋 准教授
http://www.u.phys.nagoya-u.ac.jp/uxgj.html