ブラックホールからの大逆流

　宇宙最大の構造「銀河団」。1000個の銀河が重力を介して群れ集まり，その規模は差し渡し1000万光年に及ぶ。銀河団には大きな謎があった。銀河団内部には，銀河どうしの間を埋めるように高温ガスが満ち，X線を放っている。だが，X線を放射し続ければガスは冷え，重力に引かれて銀河団中心に集まるはず。そして高密度のガスの中から多数の星が生まれるはずだ。その星の数は１兆個と推定されている。

　ところが銀河団の中心を観測しても，そんな星の集中は見られない。「ならば，ガスが冷えて銀河団中心に集まらないように，ガスを加熱するメカニズムがあるはずだ」と天文学者は考えた。ただ，加熱するといっても，相手は宇宙最大の構造である銀河団。その全体を温めるようなことなどできるのだろうか？

　それが近年，高性能のX線観測衛星「チャンドラ」などが有力な手がかりをつかんだ。銀河団の中に存在するペアになった巨大空洞だ。空洞とはX線を放つガスがあまり存在しない領域で，最大級のものは直径60万光年，私たちの天の川銀河を６個並べたほどの大きさがある。この空洞は，かつて高温ガスの強力ジェットが存在し，そのジェットが周囲のガスを吹き飛ばしたことを意味する。

　ではそんなジェットを噴出するものは何なのか。観測を進めるうちに，ペアとなった巨大空洞の中間には銀河が存在し，その銀河の中心にある巨大ブラックホール周辺から定期的に正反対の２方向に強力ジェットが噴出されることがわかってきた。

　ブラックホールというと，物質を呑み込むばかりのように思われがちだ。しかし，光速近くの猛スピードで回転する巨大ブラックホールは，引き寄せたガスを外に向かって噴出させる“宇宙の巨大エンジン”のような働きをするのだ。このエンジンが何度も動いて，銀河団の構造が維持されているらしい。

再録：別冊日経サイエンス196「宇宙の誕生と終焉　最新理論でたどる宇宙の一生」