地球から1万2000光年のブラックホール、ジェットを地球の方向へ噴き出していた

地球から約1万2000光年の距離にあるブラックホールが、光速の大きな割合に達するプラズマジェットを噴出しており、そのジェットはおおむね地球方向を向いている。この天体は、塵に覆われた連星系で、カタログ名IRAS 18293-0941としてのみ知られているが、銀河系内で「マイクロブレーザー」——遠方銀河の中心で輝くブレーザーの恒星サイズ版——としては最も確かな証拠となるケースである。

それが重要な理由は二つある。これまで知られているブレーザーはすべて数百万光年から数十億光年彼方に存在するため、銀河系内に小型版があれば、“隣の実験室”となる。そして、この発見チームは、地球とは反対方向に向かう第二のジェットがガス雲に衝突し、その中で粒子を約1ペタ電子ボルト（千兆電子ボルト）まで加速している可能性があり、これは大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の陽子ビームのエネルギーを100倍以上上回ると主張している。

マイクロクエーサー——ブラックホールや中性子星が伴星からガスを引き寄せ、その一部を二本の細いジェットとして噴出する連星系——は何十年も前から知られている。そのようなジェットが地球の視線方向に近い角度を向いている場合、相対論的効果により、地球に向かって来る半分ははるかに明るく見え、遠ざかる半分はほとんど見えなくなる。このドップラー増光効果こそがブレーザーをあれほど明るくしている原因である。銀河系内版は長年予測されていたが、これまでの候補はすべて精査の結果、否定されていた。

塵の壁の背後に隠されたジェット

「この天体はあまりに多くの塵の背後にあるため、通常の光学画像では実質的に見えない」と、スペイン・ハエン大学の筆頭著者ホセプ・マルティ（Josep Martí）氏は述べた。この天体は以前、X線連星の可能性があると指摘され、その後、同氏の言葉を借りれば「数十年前にカタログ化され、その後ほぼ忘れ去られていた」という。

塵を透過する電波がその正体を明らかにした。数年離れた時期に取得されたサーベイ画像にはすべて、コンパクトな中心核と、片側にだけローブ（葉状構造）が映っており、反対側には何もなかった——これは一過性のフレアではなく、定常的なジェットの特徴である。

超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）のアーカイブ画像と、大陸をまたぐ電波望遠鏡を一つに結ぶ欧州VLBIネットワーク（EVN）による8時間の観測は、この片側だけのジェットを最小スケールからローブまで追跡した。接近するジェットは、その双対（反対側のジェット）の痕跡よりも少なくとも26倍明るく、これは視線方向に対して約48度以内で光速の3分の2以上の速度でガスが移動していることを示している。例として光速の4分の3（75％）の速度を仮定すると、その角度は約26度となる。

決定的なテストは位置の一致だった。ジェットの電波位置は千分の一秒角の精度で測定され、欧州宇宙機関（ESA）のガイア（Gaia）衛星が測定した恒星の位置と一致した。これにより、通常の偽装——銀河系の恒星の背後にある遠方の活動銀河——が除外された。オランダのVLBI合同研究所（JIVE）のベニート・マルコテ（Benito Marcote）氏は、「これで確認できた。ジェットはこの恒星系に属している」と述べた。

スペインの望遠鏡とツヴィッキー・トランジェント・ファクトリー（ZTF）による光学モニタリングでは、11.38日周期でわずか0.02等級の明るさの変動が検出された。これほど小さな変動で食が起こらないということは、軌道をほぼ正面から見ており、約20度傾いていることを意味する。その軌道に垂直に噴出するジェットは地球に近い方向を向くはずであり、これは電波データと完全に一致する。カラル・アルト天文台の分光データは、熱く巨大な巨星または超巨星の伴星が、毎秒300～400キロメートルの速度でガスを塵のエンベロープに放出していることを示している。

もう一方のジェットが雲に衝突

地球に向かうジェットは希薄なガスに突入し、広く淡い泡状に広がる。一方、遠ざかるジェットは、数十パーセク（1パーセクは約3.26光年）彼方にある高密度の物質に衝突するまで狭い形状を保つ。南アフリカのミーアキャット（MeerKAT）電波望遠鏡アレイによる電波画像では、コンパクトなホットスポットが、輝く水素ガスと暖かい塵に囲まれている様子が捉えられた。これは衝撃波面であり、船のバウ・ウェーブ（舳先の波）のようなものである。

一酸化炭素ガスのサーベイにより、その視線方向に大きな分子雲が同じ距離（3.6キロパーセク）に存在することが判明し、これが研究チームが1万2000光年という数字を導き出した根拠となった。また、このホットスポットは、中国の大型高高度空気シャワー観測所（LHAASO）が検出した100テラ電子ボルト以上のガンマ線源LHAASO J1831-1007u*と重なっている。

「加速装置とターゲットが数十パーセク離れた別々の天体であるという点が巧妙です」と、ハエン大学の共著者ペドロ・ルケ＝エスカミーリャ（Pedro Luque-Escamilla）氏は述べた。研究チームのモデルでは、ジェットによって加速された陽子が雲の中に飛び込み、雲のガスと衝突して短寿命の粒子（パイ中間子）を生成し、それが崩壊してLHAASOが観測するガンマ線を放出する。太陽質量の約10倍のブラックホールが激しいペースで物質を降着させるというモデルは、電波から最高エネルギーのガンマ線に至るまで、この星系の放射を再現している。

比較：他の天体との違い

他の銀河のブレーザーは、太陽の数百万倍から数十億倍の質量を持つ超巨大ブラックホールによって駆動されており、最も近いものの一つであるマルカリアン421（Markarian 421）でも約4億光年彼方にある。IRAS 18293-0941は、モデル上で約10太陽質量のブラックホールによって駆動されており、銀河系中心のブラックホール「いて座A*」（約2万6000光年彼方）よりも半分以下の距離にある。

これまでの候補はすべて持続しなかった。V4641 Sgr（V4641 Sagittarii）は定常的なジェットがなく、軌道傾斜角の独立した測定もなかった。また、ブラックホール連星4U 1543-47は、アウトバースト中にのみ視線方向から27度未満の傾きの片側ジェットを生じた。IRAS 18293-0941は、数年におよぶサーベイを通じて同じ形状のジェットを持ち、さらに軌道の傾きを別途測定できるため、天文学者がブレーザーを分類する際に用いる組み合わせを備えている。

この天体はまた、銀河系内で最も高エネルギーの光と関連付けられるマイクロクエーサーの増加リストに加わる。ガンマ線観測所は最近、SS 433やV4641 Sgrを超高エネルギー放射と結びつけており、超新星残骸だけが銀河系の主要な粒子加速装置ではないという証拠を強めている。

未解決の点

論文そのものは、IRAS 18293-0941を「説得力のある銀河系内マイクロブレーザー候補」と呼んでおり、確定したケースではない。

ブラックホールの質量はまだ測定されていない。太陽質量の10倍という数字はモデルの仮定であり、伴星のタイプも不確かである。塵が恒星の光をひどく遮っているため、より稀で不安定な大質量星である高輝度青色変光星（LBV）の可能性も排除できない。

距離も第二の弱点である。ガイアは形式的には負の年周視差を返しており、利用可能な距離は得られなかった。また、古い研究ではこの天体を8～9キロパーセク（2倍以上遠い）に位置づけていた。1万2000光年という数字は、ジェットが実際に3.6キロパーセクの雲に衝突していると仮定した場合のものである。

古典的なブレーザーの特徴である急速な変動も欠けている。研究チームは、1時間以内に0.01等級までの光学変動を検出できず、塵のエンベロープが高速変動を平滑化していると主張している。これはもっともらしい説明ではあるが、検証が必要である。

最後に、ガンマ線との関連は位置とモデリングに依存している。LHAASO J1831-1007u*は以前、同じ混み合った領域にある他の天体と暫定的に関連付けられており、ジェットの速度と角度は直接測定ではなく範囲（上限・下限）に過ぎない。

マイクロブレーザーに関するよくある質問

マイクロブレーザーとは何か？

マイクロブレーザーとは、ジェットが地球の視線方向に近い角度を向いているマイクロクエーサーのことである。恒星質量ブラックホールまたは中性子星が伴星から物質を降着させてジェットを噴出する連星系である。ジェットがおおよそ地球方向を向いているため、相対論的効果によって明るく見える。これは遠方銀河の巨大ブレーザーと同様である。

地球に向けられたブラックホールジェットは危険か？

いいえ。IRAS 18293-0941は約1万2000光年彼方にあり、地球に向かうジェットは発生源の近くで広く淡い泡状に広がる。地球に届くのはかすかな電波、X線、ガンマ線であり、それらを検出できるのは感度の高い観測所だけである。

IRAS 18293-0941の距離はどれくらいか？

研究チームは、ジェットが衝突しているように見える分子雲に基づいて、約3.6キロパーセク（約1万2000光年）と推定している。これは銀河系中心までの距離の半分未満であるが、古い推定ではその2倍以上遠いとされていた。

マイクロクエーサーとブレーザーの違いは何か？

どちらも降着するブラックホールからのジェットである。ブレーザーは銀河の中心にある太陽の数百万倍から数十億倍の質量を持つ超巨大ブラックホールによって駆動され、そのジェットが地球を向いている。マイクロクエーサーは連星系の中の数太陽質量のブラックホールまたは中性子星によって駆動される。マイクロブレーザーはその両方を組み合わせたもので、マイクロクエーサーのジェットが偶然地球方向を向いているものである。

この研究はスペイン、オランダ、アルゼンチンのチームによるもので、2026年9月1日にプレプリントとして投稿され、天文学誌『Astronomy & Astrophysics』に受理された。オランダ天文学研究大学院（NOVA）は9月22日に発表した。研究は、2024年5月26日に実施された欧州VLBIネットワークの観測、2024年を通じた光学モニタリング、2025年半ばのカラル・アルト分光データに基づいている。次は衝突現場の追跡観測が計画されている。「ジェットが衝突するホットスポットのさらなる観測を計画しています」とマルコテ氏は述べた。

参考文献：Martí et al., “A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661105

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