冷たく太古の宇宙の果てで、二つの銀河が数十億年もの間、激しい戦いを繰り広げている。しかし、天文学者の研究チームは最近、この戦いは公平ではないことを発見した。片方の銀河がクエーサーを使ってもう一方の銀河を貫き、その発達を著しく阻害しているのだ。
研究チームは、チリのアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)と欧州南天天文台の超大型望遠鏡(VLT)を用いて、この相互作用を「宇宙の決闘」と名付けた。研究者たちは奇妙な現象を目撃した。ある銀河が別の銀河に直接放射線を照射し、新たな星形成を阻害したのだ。本日Nature誌に掲載された研究成果は、宇宙がもたらす最も激しい銀河間の衝突を最前列で観察する機会を与えてくれる。
相互作用は非常に遠く離れているため、画像に映っている光が地球に届くまでに110億年かかりました。宇宙の大爆発は、宇宙の年齢が現在の18%だった頃の姿と全く同じように見えます。上の画像では銀河は単調で静止しているように見えますが、実際には秒速311マイル(秒速500キロメートル)以上の速度で互いに接近しています。
「我々は、おそらく2つの銀河の合体によって引き起こされたと思われるクエーサーを発見しました。このクエーサーは、伴銀河のガス構造を活発に変化させています」と、パリ天体物理学研究所のCNRS研究者で、論文の共同筆頭著者であるパスキエ・ノテルデーム氏はギズモードへのメールで述べた。「銀河の合体によってクエーサーが生成されるという考えは、主に母銀河の形態に関する統計的研究によって裏付けられ、長らく提唱されてきました」とノテルデーム氏は付け加えた。「今回の場合は、2つの銀河の合体の様子を捉えたのです」

研究チームは、一方の銀河のクエーサー(超大質量ブラックホールによってエネルギーを供給される活動銀河核)からの放射が、もう一方の銀河の領域を乱していることを発見した。そのエネルギーは槍のようにもう一方の銀河にまっすぐに射出され、ガスと塵の雲を切り裂いている。研究者らによると、この乱れによって、これらの領域はおそらく新しい星を形成するには小さすぎる。クエーサーを持つ銀河は、実質的にもう一方の銀河が新たな光を生み出す能力を妨害したのだ。
「クエーサーの放射線が、通常の銀河のガスの内部構造に直接及ぼす影響を初めて観測した」と、この研究の共同筆頭著者でロシアのヨッフェ研究所の研究員セルゲイ・バラシェフ氏はESOの発表で述べた。
しかし、クエーサーを持つ銀河は、単に互いを削り取っているだけでなく、自らも変化させている。銀河同士が擦れ合うと、相互作用によってガスがクエーサーの中心にあるブラックホールへと流れ込み、より激しい爆発を引き起こす。
この特異な相互作用は、アルマ望遠鏡の高解像度によって観測可能となり、天文学者たちは深宇宙の光源が実際には2つの銀河であることを観測することができました(以前の観測では、近接した2つの天体は単一の物体として捉えられていました)。ESOのX-シューターはクエーサーの光を詳しく観測し、研究者たちがその放射が他の銀河にどのような影響を与えたかを解明するのに役立ちました。
地平線の向こうには、まだまだ発見すべきものがたくさんある。事象の地平線のことを言っているのではない。近々完成する超大型望遠鏡(ELT)のような観測機器によって、科学者たちはこうした太古の銀河間の争いをさらに詳しく解明できるようになり、クエーサーがどのようにして存在する銀河を形成し、存在しない銀河を破壊するのかをより明確に理解できるようになるだろう。