宇宙最初期の巨大ブラックホールを発見

ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト 6月16日(木)18時54分配信

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周囲の物質を吸い込む宇宙最初期の超大質量ブラックホール（想像図）。 (Illustration courtesy A. Hobart CXC/NASA)

　宇宙深部を長時間観測したデータから、宇宙最初期に形成された銀河の中心部には超大質量ブラックホールが存在する可能性が明らかになった。

　十分成長した大きな銀河の大半は、中心部にブラックホールを持っている。ビッグバンからわずか10億年後には、多数の巨大ブラックホールが存在したと以前から指摘されていた。

　今回の研究で活躍したのはNASAのチャンドラX線観測衛星。ブラックホールに吸い込まれた物質は猛烈な速度で衝突し合い、エネルギーを放出する。その 際に放射される強力なX線をチャンドラで観測、データを解析した結果、地球からはるか遠くに（したがってはるか昔に）多数のブラックホールが存在する証拠 が見つかった。

　宇宙の最深部の観測は45日間に及び、X線スペクトルの観測としては最長記録である。しかし、当初は有力な証拠を発見できなかった。その後、チャンドラの撮影画像が蓄積され、データ間の相関関係も明らかになり、かすかなX線放射を発見した。

　このX線が地球に到達するまでには少なくとも130億年を費やしており、放射源は宇宙最初期に形成された超大質量ブラックホールと推測されている。大多数の質量は、太陽の10万～100万倍に達する。

　研究チームのリーダーを務めたハワイ大学の宇宙物理学者エゼキエル・トライスター（Ezequiel Treister）氏は次のように話す。「観測可能な超大質量ブラックホールでは最も古い可能性が高い。おそらく、宇宙の最初期に形成されたのだろう」。

　X線観測では存在が確実視されたブラックホールを確認するため、トライスター氏らは「HUDF＝ハッブル・ウルトラ・ディープ・フィールド」の可視光・ 遠赤外線データを利用した。HUDFは、NASAのハッブル宇宙望遠鏡が2003年に探査した、およそ130億年前の銀河が含まれる宇宙の最深部である。

　光の速度は有限で、遠方の天体ほど光が地球へ到達するまでに時間がかかり、地球から見れば若い頃の姿となる。逆に、誕生から137億5000万年経過した宇宙では、HUDFの銀河は限りなく古いことになる。

　研究チームは、ハッブルが既に撮影した領域をチャンドラでX線観測し、可視光画像の上にX線データを重ね合わせた。X線だけでは銀河内にブラックホール が存在する手掛かりは発見できなかったが、可視光と組み合わせると全体の約30％、197個の銀河でブラックホールの存在を示唆する結果が得られた。

　トライスター氏は、宇宙最初期のすべての銀河に、いまだ検出されていない超大質量ブラックホールが存在するのではないかと考えている。

　ただし、研究チームが観測したほとんどのX線放射は、恒星質量のブラックホールより高エネルギーだった。チームでは、超大質量ブラックホールを厚い物質 層が取り巻いているため、エネルギーが非常に高いX線しか外部に放出されないと推測している。「いままで“隠れて”いたのは、大量のガスやちりがすべてを 覆い尽くしているからだろう」とトライスター氏は述べる。

　同氏は今後、さらに遠くの宇宙領域から放射されるX線をより長い時間をかけて観測する計画だという。実現すれば、宇宙最初期の超大質量ブラックホールを大量に発見できる可能性があり、宇宙のより大きな謎に迫ることができるだろう。

「銀河の形成と超大質量ブラックホールは密接に関係している。しかし、どの程度の影響を与えあっているのかは不明だ。さらに過去の宇宙を観測すれば、何らかの手掛かりを得られるのではないか」とトライスター氏は期待している。

　今回の研究結果は、6月16日発行の「Nature」誌に掲載されている。

Dave Mosher for National Geographic News

Ｍ９で想定以上の津波「阪神１６市襲う」東南海・南海地震で試算

産経新聞 6月16日(木)14時1分配信

  ３０年以内の発生確率が６０～７０％とされる東南海・南海地震が、東日本大震災と同じマグニチュード（Ｍ）９．０規模で起きた場合、大阪湾岸から約１５キ ロ離れたＪＲ大阪駅などのほか、大阪府北東部の北摂、河内地域など約４０キロ離れた地点まで浸水被害を受ける可能性があることが、専門家の試算で分かっ た。津波の規模は、これまでの南海地震の想定より３メートル高くなるとみられており、自治体は早急に暫定的な対策を打ち出すことが必要となりそうだ。

　■上町台地の府庁と府警、防災センターは被害を免れ

　試算したのは、東日本大震災復興構想会議の委員で、関西大社会安全学部の河田恵昭学部長（社会安全学）。大阪府咲洲（さきしま）庁舎の安全性を検証する専門家会議への参加も内定している。

　河田氏の試算では、東南海・南海地震がＭ９．０規模で起きた場合、大阪湾岸では高さ５．５メートルの津波が発生する可能性がある。地盤の高さと照らして浸水域を描くと、被害は大阪市周辺などで計１６市前後に及ぶことが分かった。

　大阪市内では、ＪＲ大阪駅（北区）や新大阪駅（淀川区）、市内のメーンストリートの御堂筋や市役所（北区）も浸水域に入るほか、府咲洲庁舎（住之江区）や市営地下鉄、地下街にも大きな被害が出ることが予想される。

　大阪市の南の堺市では、湾岸に近いＪＲ阪和線以西が水没。さらに、津波は淀川などをさかのぼり、大阪府北部の北摂地域にある豊中、吹田、摂津、茨木、高 槻の各市や、東部の河内地域にある守口、門真、寝屋川、枚方、四條畷、大東、東大阪、八尾の各市にも被害が広がる可能性がある。また、兵庫県尼崎市でも被 害が想定されている。

　大阪市内では、海抜約２０メートルの上町台地にある府本庁舎（中央区）や府警本部（同）、市立阿倍野防災センター（阿倍野区）などは被害を免れると想定。ただ、これらの建物も上町断層帯が近くを通っているため、直下型地震に見舞われるリスクを抱えている。

　国の中央防災会議ではこれまで、Ｍ８．４クラスの南海地震で大阪湾に到達する津波の高さを２．５メートルと想定。浸水想定域も、大阪市の湾岸部や堺市、尼崎市の一部にとどめていた。

　東日本大震災を受け、同会議は東海、東南海、南海の３つの地震について、連動被害想定の見直しを始める。しかし、各自治体が新たな地域防災計画の策定を 終えるのは、平成２５年ごろになる見通しだ。河田氏は「行政は、中央防災会議の結果が出る前に、津波対策を暫定的に示す必要がある」と指摘している。

【用語解説】東南海・南海地震

　フィリピン海プレートが陸側のプレートの下に沈み込むことで起こる海溝型地震。今後３０年以内の発生確率が８７％（参考値）の東海地震も同じ仕組みで、 東日本大震災後、３つの地震が連動型で起きることへの懸念が強まった。国の中央防災会議が平成１５年９月に発表した被害想定では、３地震が同時に発生した 場合、Ｍ８．７の超巨大地震となり、最悪の場合、揺れや津波などで死者は約２万８千人、経済的被害は約８１兆円に達すると想定されている。

ニュートリノ新変身パターン検出 宇宙の謎解明に手掛かり

2011年6月15日 13時02分 (2011年6月15日 13時59分 更新)

　東京大の観測装置「スーパーカミオカンデ」＝２００６年４月、岐阜県飛騨市

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　物質を構成する最小単位である素粒子の一種「ニュートリノ」には、電子型、ミュー型、タ ウ型の三タイプがあり「振動」という現象で一つの型は別の型へと“変身”することが知られているが、ミュー型が電子型に変わった兆候を初めてとらえたと、 高エネルギー加速器研究機構などの国際研究チームが１５日発表した。変身のしやすさなどを調べれば、宇宙の進化の謎を解明する手掛かりになるという。