宇宙の夜明けにもブルドッグはいた！
～すばる望遠鏡や JWST で見つかったブラックホールが急成長中の天体～

　信州大学全学教育センターの登口暁研究員らのグループは、塵に覆われたクェーサーから塵を吹き飛ばして可視光で明るく輝くクェーサーに進化している段階の天体を世界で初めて8天体発見し、宇宙初期にも同じような天体がいることを突き止めました。

　巨大ブラックホールが周囲の物質を飲み込んで輝く天体にクェーサーがあります。クェーサーとして光っている大質量ブラックホールは太陽の10億倍もの質量を持っていることがわかっていますが、そのような天体がどのようにできたかは現代天文学の謎の1つです。この謎に対してドッグ (Dust-obscured galaxy: DOG) と呼ばれる天体がクェーサーの前段階として近年注目されてきました。ドッグがクェーサーになるには、ドッグを覆う大量の塵を吹き飛ばす段階が必要だと予想されていました。しかし、この段階は短時間なため、これに相当する天体の発見は困難を極めていました。
　研究チームは、ドッグとクェーサーの両方のスペクトルの特徴を持つ青く光る天体の探査をすばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラHSCと米国 のWISE 衛星の中間赤外線データを用いて行いました。結果として 8 天体の候補天体が見つかり、これらの天体をブルドッグ (Blue-excess DOG: BluDOG; 図１, 図２参照) と名づけました。後に行った追観測で、青い光がクェーサーの光に似ていることを突き止め、このことからブルドッグは塵を吹き飛ばす段階であると結論づけました。さらに、2022年から観測開始したジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) によって120から130億光年かなたの宇宙で発見された極めて赤い天体 (Extremely red object: JWST-ERO) のスペクトルがブルドッグのスペクトルとよく似ていることにいち早く気付きました。これらを詳しく比較することで、 JWST-ERO はクェーサー直前のアウトフロー段階にあるブルドッグのような天体であると結論しました (掲載論文)。このように、クェーサーの形成は130億光年前の宇宙初期の段階ですでに始まっていることが明らかになりました。
　この研究成果はアメリカ天文学会の学術雑誌「The Astrophysical Journal Letters」に 2023 年 12 月 14 日 (日本時間 2023年12月15日) に掲載されました (IF：8.811)。

詳細は、信州大学のウェブサイトをご覧ください。

図1: すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ（HSC） で撮影されたブルドッグの画像。
3種類のフィルター (g, r, i) で撮った画像をそれぞれ青、緑、赤の擬似カラーで表した合成画像です。
ブルドッグで青い光の超過があることが分かります。（クレジット：NAOJ / HSC Collaboration）

図2: 研究チームのロゴ（クレジット：A. Noboriguchi）