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『クェーサーの謎 宇宙でもっともミステリアスな天体』(谷口義明) [読書(サイエンス)]


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 私は銀河スケールの現象は単純であるように感じている。しかし、銀河がそれを単純だと思うかは、また別問題である。私のアイデアも人類の試みの一つに過ぎない。正しい答えは活動銀河中心核だけが知っている。
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新書版p.144


 太陽1兆個分という異常に明るい天体、クェーサー。それほどの高エネルギーを放出するメカニズムは。どのように誕生したのか。なぜ遠くにしか存在しないのか。そして、クェーサーは死ぬのだろうか。謎の電波源から巨大ブラックホール降着円盤まで、クェーサー探求の歩みを解説してくれる一冊。新書版(講談社)出版は2004年11月、Kindle版配信は2016年4月です。

 最も明るく、最も遠い天体、クェーサー。個人的な話で恐縮ですが、私が生まれた年に発見されたということで、昔から何となくクェーサーには惹かれるものを感じていました。子供の頃に読んだ宇宙本やSF小説には、正体は銀河爆発だ、いや反物質に違いない、もしやホワイトホールでは、などと心ときめくようなヨタがばんばん書かれていましたし。

 その正体が巨大ブラックホールだと知ったときにはびっくり。誰よりも明るく輝いている人の、心の闇を見たような気がしました。

 本書はその魅惑のクェーサーについて判明したことを一般向けに紹介してくれるものです。出版は2004年なので必ずしも最新情報ではありませんが、次々と得られる驚くべき知見と、それでも解けない謎が残る展開は、まるでミステリを読んでいるようで興奮させられます。

 全体は6つの章から構成されています。


「第1章 謎のクェーサー」
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 クェーサーの明るさは太陽1兆個分もの明るさに匹敵する。(中略)今までに10万個も発見されてきている。したがって、現在では珍しい天体ではなくなった。しかし、発見から40年の時を経て、これほどの数のクェーサーが見つかってきていても、クェーサーはまだ多くの謎に包まれている。
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新書版p.12

 まずはクェーサーについて概説。名前の由来、銀河に関する基礎知識、銀河中心核と巨大ブラックホール、宇宙の歴史、そしてクェーサーに関する謎が示されます。


「第2章 クェーサーの発見」
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1962年8月5日、運命の日がやってきた。人類がクェーサーを認識したという意味で、この日は特別な日になった。3C 273と呼ばれる謎の電波源が月に隠される日がきたのだ。
(中略)
クェーサーの発見の経緯は本当にドラマティックであった。謎の電波源の正体を突きとめていく過程で、クェーサーが見つかったのは既に紹介したとおりである。したがって、ほとんどの人は「クェーサーは全て強い電波源に違いない」と思い込みがちだが、それは間違っていたのである。
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新書版p.57、82

 電波銀河の謎から始まり、クェーサーが発見されるまでの歴史を振り返ります。


「第3章 クェーサーの種類」
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 しかし、活動銀河中心核にはどうしてこんなにバラエティがあるのだろうか? これらの活動銀河中心核の活動の源は、全て銀河中心核にある超大質量ブラックホールなのだろうか? そんなシンプルなエンジンでこれだけのバラエティを本当に説明できるのだろうか?
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新書版p.113

 セイファート銀河、ライナー、そしてクェーサー。次々と発見される銀河中心核の活動を整理し、これらを統一的に説明するモデルの議論に向けた地ならしをします。


「第4章 クェーサーの起源」
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 クェーサーなどの活動銀河中心核のエンジンがブラックホールであると聞くと、やはり驚く。しかも、その質量は太陽質量の100万倍以上だという。クェーサーの場合は、最低でも太陽質量の1億倍の質量の超大質量ブラックホールが必要になる。
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新書版p.122

 様々な活動銀河中心核を支えているエネルギー源としての巨大ブラックホール。それを取り巻く、いわばエンジンである降着円盤。膨大なエネルギーが放出されるメカニズムと、ブラックホールへの「ガス補給メカニズム」に関する議論が紹介されます。


「第5章 クェーサーの進化」
「第6章 クェーサーの謎解き」
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 それまで中質量ブラックホールのような天体は見つかっていなかった。だから、太陽の数倍の質量を持つブラックホールと、100万倍以上の質量を持つ超大質量ブラックホールの間には大きなギャップがあった。中質量ブラックホールはまさに両者のミッシング・リンクだったと考えてよいだろう。まさに青天の霹靂ともいえる大発見であった。
 中質量ブラックホールの発見で俄かに超大質量ブラックホールへの道が見えてきた。
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新書版p.219

 クェーサーは、どのようにして誕生し、どのようにして消えるのか。そもそも消えるのか。消えないとしたら、クェーサーの個数密度が宇宙誕生後10億年頃をピークに単調減少しているのをどう解釈すればいいのか。銀河の合体、ウルトラ赤外線銀河、スターバースト、スーパーウィンド、中質量ブラックホール。新たな発見によって一つ謎が解ける毎に、新たに現れる謎。活動銀河中心核をめぐる謎に迫る研究の最前線が紹介されます。



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