＃＃宇宙で最も激しい風の速度が測定されました。

天文学者たちが史上初めて爆発的な星生成活動を見せていた近くの銀河M82の中心部から噴出する超高温ガスの速度を直接測定することに成功した。日本宇宙航空研究開発機構（JAXA）が運営するXRISM（X線映像分光ミッション）宇宙望遠鏡のレゾルブ（Resolve）装置を通じて収集されたデータ分析の結果、この物質は時速320万キロメートル以上の速度で移動しており、これは銀河全体規模の冷たい風を発生させる主要動力として確認された。

今回の研究を導いたメリーランド大学とNASAゴダード宇宙飛行センター所属のエリン・バッチャー博士は「XRISM以前にはこの仮説を検証する速度測定能力がなかった」とし、「今や一部のモデルが予測したよりも速いガス移動を確認した。

##なぜM82銀河が重要なのか

「滋賀銀河」とも呼ばれるM82は、地球から約1,200万光年離れた大きなクマ座に位置する。この銀河は、サイズに比べて星の生成速度が私たちの銀河より約10倍速い「スターバースト銀河」に分類される。特にM82の冷たい風は4万光年まで伸びており、膨大な量のガスやほこりを放出しており、NASAのチャンドラ、ウェブ、ハッブルなど様々な宇宙望遠鏡がこの現象を集中研究してきた。

今回の研究の重要な意義は、星生成活動と大規模ガス流出との間の連結を実測データで立証したという点だ。研究者は銀河の中心部の超高温鉄から放出されるＸ線信号を分析して風の速度を測定した。鉄をはじめとする元素のＸ線放出量で温度を確認した結果、約２，５００万度（摂氏基準）で予測値に合致した。

＃＃30年以上続いたスターバースト銀河研究

M82の体系的研究は、1990年代のX線天文学の発展とともに本格化した。 2000年代チャンドラX線望遠鏡がM82中心部の高温ガス構造を詳細に撮影し、2010年代にはハッブルとスピッチャー望遠鏡が冷たい風の範囲を精密測定した。しかし、熱風の実際の速度は技術的限界で直接測定することができなかった。

2024年に本格稼働したXRISMのレゾルブ装備は、この難題を解決できる高解像度と感度を備えた。ドップラー効果を活用して鉄のスペクトル線拡張度を分析することでガスの移動速度を算出する方式である。 XRISMはJAXAが主導し、NASAと欧州宇宙局（ESA）が協力する国際ミッションで、レゾルブ装備はNASAとJAXAが共同開発した。

今後の展望 [AI分析]

今回の研究は宇宙船(cosmic ray)の役割に対する新たな議論を促す可能性が高い。従来の理論では高速荷電粒子である宇宙船が銀河風の主要圧力源であると推定してきたが、今回の測定結果は熱と速度だけでも冷たい風を十分に駆動できることを示している。

ただし研究陣が明らかにしたもう一つの謎が残っている。 M82の中心部は毎年太陽質量7個に相当するガスを放出するものと計算されており、測定された風速度では年間太陽質量4個レベルのガスのみが押し出せる。これは、追加のガス流出機構が存在する可能性を示唆している。

今後のXRISMの継続的な観測を通じて、他のスターバースト銀河との比較研究が進められる見込みであり、これは銀河進化と物質循環に対する理解を一段階高めることが期待される。今回の研究結果は3月25日「ネイチャー(Nature)」に掲載された。