ウェッブ望遠鏡の謎の天体「リトル・レッド・ドット」、ガスの円盤に隠れた生まれたてのブラックホールか 英ポーツマス大がシミュレーション

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By ai-taco

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)が初期宇宙に見つけた、数百個もの小さな赤い天体「リトル・レッド・ドット(LRD)」。その正体について、英ポーツマス大学のダニエル・ウェイレン博士らの研究チームが、宇宙の進化を再現するシミュレーションをもとに、新しい説明を示しました。研究成果は、専門誌「アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ」に掲載されました。

LRDは、ビッグバンから10億年もたたない時代の天体で、大きさは数百光年ほどしかないのに、ずっと大きな銀河と同じくらい明るく輝いています。光の性質(スペクトル)が独特な「V字」の形をしている一方、X線や電波は検出されていません。これまで、星がぎっしり詰まった集団、厚い塵に隠れたブラックホール、超巨大な星、「ブラックホール星」などの説が出されてきましたが、でき方、数の多さ、寿命、スペクトルをすべて説明できるものはありませんでした。

ブラックホールを中心に渦を巻くガスの密度を色で示したシミュレーション図
シミュレーションで再現された、生まれたてのブラックホール(中央の黒い点)と、それを取り巻くガスの円盤です。赤いほどガスが濃く、ブラックホールがこの円盤に埋もれていることが、LRDの姿を隠す鍵だとされています。 Credit: Daniel J. Whalen et al. (arXiv:2609.12049, CC BY 4.0)

研究チームの説明では、LRDは、太古の超巨大な星が崩れてできた巨大ブラックホールを抱える、生まれたばかりの銀河です。このように、ガスが一気に崩れて最初から重いブラックホールができる仕組みを「直接崩壊」といいます。ブラックホールは、自分を生んだ大きなガスの円盤の中に埋もれたままで、その活動の多くが隠されているといいます。

ブラックホールの周りに星の粒子が紫の点で集まっている様子を示した図
ブラックホール(黒い点)のそばに密集した星団をシミュレーションで示した図です。紫の点が星を表し、この星団がLRDのスペクトルの青い側の光を出していると考えられています。 Credit: Daniel J. Whalen et al. (arXiv:2609.12049, CC BY 4.0)

シミュレーションでは、ブラックホールの質量は太陽の約1000万倍となり、そのそばに、約500光年の範囲に約1億個の星が密集した星団ができました。ブラックホールの周りの濃いガスが、エネルギーの高いX線を吸収する一方で、紫外線・可視光・赤外線の一部は外へ漏れ出し、ウェッブが見た独特の光を再現できるといいます。スペクトルの青い側の光は、隣にある大きな星団が出していると考えられます。

このモデルは、最も遠く極端なものを含む、さまざまなLRDの観測された性質を再現できたということです。ウェッブ望遠鏡が見た初期宇宙の星団については、巨大ブラックホールの「種」の生まれ場所とする研究も以前に紹介しており、初期宇宙でブラックホールがどう生まれたのかをめぐる研究が、相次いでいます。

出典: Phys.org(ポーツマス大学提供)「Webb's controversial 'little red dots' may finally have an explanation」(2026年11月10日)

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