2024年2月2日
北海道大学
筑波大学
早稲田大学
国立天文台
ポイント
●129億光年かなたの銀河から、星の原料となる分子ガスの強烈な噴き出し（アウトフロー）を観測。
●遠方銀河の分子ガスのアウトフローで星形成が抑制されている強い証拠を、世界で初めて発見。
●今後より多くの銀河を観測することで、さらなる初期宇宙の銀河成長メカニズム解明に期待。
概要
北海道大学高等教育推進機構のDragan SALAK（サラク=ドラガン）助教、筑波大学数理物質系の橋本拓也助教、早稲田大学理工学術院の井上昭雄教授を中心とする研究チームは、アルマ望遠鏡を使った観測により、129億光年かなたの銀河で明るく輝くクェーサーJ2054-0005からの強力な分子ガスのアウトフローを捉えることに成功し、それが初期宇宙の銀河の成長に大きな影響を与えていた強い証拠を世界で初めて発見しました。
現代の宇宙では、星形成が不活発な巨大銀河の存在が知られていますが、その原因として理論的に考えられているものの一つが、銀河からのガスの噴き出し（アウトフロー）です。しかし、これまで宇宙初期のクェーサーにおいて分子ガスのアウトフローが観測された例はわずか2天体しかなく、その2天体で観測されたアウトフローは星形成の進行を左右し銀河の成長に影響を及ぼすほど強いものではありませんでした。
研究チームは、クェーサーJ2054-0005からの分子ガスのアウトフローを、分子ガス中のヒドロキシルラジカル（OH）分子が作る「影絵」として検出することに成功しました。影絵の様子を詳しく調べたところ、星の材料となる分子ガスが銀河の外へ激しく噴き出していることが分かりました。その速度は毎秒1,500kmにも達し、流出している分子ガスは1年間あたり太陽質量の1,500倍に相当する莫大な量に上ります。この流出量は銀河の中で新たに作られる星の量と比べて大きいことも明らかになりました。研究チームは、この銀河から1000万年ほどで星の材料となる分子ガスが枯渇し、今後新たな星を作りにくくなると考えています。本研究成果は、分子ガスの噴き出し（アウトフロー）が銀河の星形成を抑制するという理論予想を裏付ける重要な成果です。
なお、本研究成果は、2024年2月1日（木）公開のアストロフィジカルジャーナル誌に掲載されました。
論文名：Molecular outflow in the reionization-epoch quasar J2054-0005 revealed by OH 119 μm observations
URL：https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad0df5
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宇宙初期の銀河中心で明るく輝くクェーサーJ2054-0005から噴き出す分子ガスのアウトフローをアルマ望遠鏡で「影絵」として捉えた（想像図）
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
