宇宙で最も熱い場所

[広告1]

宇宙で最も熱い場所はクエーサー 3C273 である可能性があり、その温度は摂氏約 10 兆度と推定されています。

ハッブル宇宙望遠鏡が捉えたクエーサー3C273。写真：NASA — ハッブル宇宙望遠鏡が捉えたクエーサー3C273。写真： *NASA*

太陽は太陽系の中で最も高温の天体であるにもかかわらず、他の天体と比べると温度は比較的低い。ハーバード大学ブラックホール・イニシアチブのポスドク研究員であるダニエル・パルンボ氏によると、宇宙で最も高温の場所は超大質量ブラックホール、特にガスを飲み込んでいるブラックホールのすぐ近くにあるという。Live Scienceによると、これらのガスを飲み込むブラックホールは、光速近くまで加速され、非常に高温の物質の巨大な流れである相対論的ジェットを発生させている。

研究者に知られている宇宙で最も高温の場所は、地球から24億光年離れた超大質量ブラックホールを取り囲む極めて明るい領域であるクエーサー3C273です。ウェストバージニア州のグリーンバンク天文台によると、この領域の中心温度は10兆度を超えています。しかし、この温度の推定値はまだ不確かです。

超大質量ブラックホールは非常に強力で、ほとんどの銀河の中心に位置しています。その名の通り、その大きさは巨大です。例えば、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホール、いて座A*は、太陽の何百万倍もの重さがあります。他のブラックホールと同様に、クエーサー3C273も非常に強い重力を持っており、光を含むいかなる物体もそこから逃れることができません。この重力と反対に、ブラックホールの周りを回転するガスのリング、降着円盤があります。

分子が高速でブラックホールに吸い込まれると、衝突によって生じる摩擦によって数兆度もの高温が発生することがあります。これに対し、太陽の表面温度は5,500度です。パルンボ氏によると、この温度は、ブラックホールの極めて強い重力によって近くの物質が相対論的ジェットとなって宇宙空間に放出された場合にのみ上昇するとのことです。

しかし、ブラックホール・イニシアチブの大学院生であるコウシク・チャタジー氏によると、宇宙で最も熱い場所への答えは、その質問がいつ問われるかによって変わる可能性があるという。2つの巨大な天体が衝突すると、爆発によって極めて高い温度が発生することがある。例えば、2019年にネイチャー・フィジックス誌に掲載された研究によると、巨大な恒星の崩壊した核である中性子星が2つ衝突すると、最大8000億度の温度が発生する可能性がある。中性子星と衝突するブラックホールもまた、非常に高い温度を放射することがある。

宇宙で最も高温の場所を正確に特定することは困難です。なぜなら、遠く離れた天体の温度を研究するのは困難だからです。研究者たちはブラックホールの真の温度についてまだ確信を持てていません。その代わりに、科学者たちは超大質量ブラックホールから放出されるエネルギーを可視光、電波、X線の形で測定しています。これらの源から放出される電磁放射の波長パターンに基づいて、温度を推定することができます。

将来計画されているX線観測衛星「X線撮像分光ミッション（XRISM）」は、科学者が宇宙の高温ガスをより正確に測定するのに役立つでしょう。より高度な観測機器のおかげで、クエーサー3C273よりもさらに高温の領域を発見できるかもしれません。