爆食いの巨大ブラックホールが生み出す「ジェット」の起源の解明へ

2026年10月20日 11:00

研究者情報

〇大学院理学研究科天文学専攻　准教授　野田博文
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〇学際科学フロンティア研究所　教授　當真賢二
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発表のポイント

大量の物質を呑み込む「爆食い状態」の巨大ブラックホールが、光の速さに近い超高速のジェットをどうやって噴き出すのかは大きな謎でした。
強力なジェットを放つ巨大ブラックホールを対象に、X線分光撮像衛星XRISM（クリズム、以下XRISM）^（注1）と国際電波望遠鏡ネットワーク^（注2）による世界初の同時観測に成功しました。
ブラックホールの手前（ブラックホール半径の約20倍の地点）で冷たいガス円盤が途切れて数億度もの灼熱のプラズマ流へと姿を変え、その内側からジェットが細く絞り込まれて噴き出す構造を確認しました。ブラックホールが自転エネルギーを使ってジェットを駆動する仕組みの解明に向けた歴史的な一歩です。

発表概要

銀河の中心の巨大ブラックホール近傍から光速近くで噴き出すジェットは、銀河の形成や進化において重要な役割を果たします。しかし、大量の物質を呑み込むブラックホールがどのようにジェットを噴き出すのかは大きな謎でした。
東北大学の野田博文准教授、名古屋市立大学の秦和弘准教授らの研究グループは、巨大ブラックホール3C120（地球からおうし座の方向に約4億2000万光年離れている太陽の6千万倍の質量の天体）を対象に、最新鋭のX線分光撮像衛星XRISMと、世界最高峰の解像度を誇る国際電波望遠鏡ネットワークによる世界初の同時観測を実施しました。観測の結果、ブラックホールの手前（ブラックホール半径の約20倍の地点）で冷たい円盤が途切れ、ブラックホールの自転エネルギーを取り出す理論から求められる数億度の灼熱のプラズマ流に姿を変えることを突き止めました。そして、理論通り、その内側からジェットが噴き出す空間構造を解明しました。
本研究成果は、米国の天体物理学専門誌 The Astrophysical Journal Letters誌に2026年10月19日17時（日本時間）に掲載されました。



図1. （左上）XRISMで精密に測定したブラックホール周辺からのX線の「色」。白と青のデータはXRISMに搭載された異なる観測装置による結果。一般相対性理論の効果で波長が引き伸ばされ、X線の色が変化していたことを突き止めた。（右上）グローバルミリ波VLBI観測網による波長3ミリ帯で得られたジェットの画像。（下）爆食いの巨大ブラックホール周辺の想像図。冷たく平たいガス円盤がブラックホール半径の約20倍の地点で途切れ、灼熱のプラズマ流に姿を変え、その内側からジェットが形成されている。

用語解説

注1. XRISM（クリズム）：X線分光撮像衛星 X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission（XRISM）はJAXAが主導し、米国航空宇宙局（NASA）、欧州宇宙機関（ESA）および国内外の大学・研究機関が協力して開発したX線天文衛星。2023年9月7日にH-IIAロケット47号機で打ち上げられました。X線の色（波長・エネルギー）をこれまでにない高い精度で見分けることができる、最新鋭のX線検出器を搭載しています。
注2. 国際電波望遠鏡ネットワーク: 世界各地の電波望遠鏡をつなぎ、実質的に地球サイズの巨大な望遠鏡と同等の極めて高い解像度（視力）を実現する観測手法。本研究では、グローバルミリ波VLBIアレイ（GMVA：波長3ミリ帯。米国・欧州・チリ・韓国・グリーンランドから計18局参加）、米国超長基線アレイ（VLBA：波長 7ミリ帯と2センチ帯。米国から計10局参加）、東アジアVLBI観測網（EAVN：波長1センチ帯。日本・韓国・中国から計10局参加）といった国際的な観測網が使用されました。

論文情報

タイトル：Disk truncation triggers relativistic jet launching of a highly accreting supermassive black hole
著者：Hirofumi Noda*, Kazuhiro Hada*, Hiroto Maruyama, Taishu Kayanoki, Kenji Toma, Taiki Kawamuro, Yoshiyuki Inoue, Tomohisa Kawashima, Soyeon Yeo, Ilje Cho, Keiichi Asada, Yasushi Fukazawa, Yoshihiro Ueda
*責任著者：東北大学大学院理学研究科天文学専攻　准教授　野田 博文（のだ ひろふみ）
名古屋市立大学大学院理学研究科　准教授　秦 和弘（はだ かずひろ）
掲載誌：The Astrophysical Journal Letters
DOI：10.3847/2041-8213/aeaa2c

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学大学院理学研究科天文学専攻
准教授　野田 博文（のだ ひろふみ）
TEL：022-795-6535
Email：hirofumi.noda*astr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL：022-795-6708
Email：sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）