チャンドラの片隅に眠っていた84個の謎の天体、その正体はまだ分からない

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NASAのチャンドラX線観測衛星が20年以上かけてためこんだ観測データの中に、誰にも分類されていなかった天体が84個まぎれていた。そんな報告が、2026年9月にNature Astronomy誌に掲載されました。見つかった場所は、アンドロメダ銀河やM101といった、天文ファンならおなじみの近くの銀河です。

おもしろいのは、この84個が「暗いから見つからなかった」のではない点です。むしろ銀河の中でも指折りに明るい部類だとみられていて、それなのに、地球の望遠鏡からはほとんど見えない。明るいのに見えない、という妙な性質を持った天体の話です。

チャンドラの片隅に残っていた暗い点

チャンドラは1999年に打ち上げられたX線望遠鏡で、同じ銀河を何年にもわたって繰り返し撮影しています。アラバマ大学のムスタファ・ムヒブラー氏らの研究チームは、その蓄積された画像の中から、いちばん低いエネルギーのX線でだけ写る、ごく弱い点状の光を拾い集めました。

X線は光の一種ですが、エネルギーの高さで性格が変わります。天文学では電子ボルト(eV)という単位で表し、1000電子ボルトを1キロ電子ボルト(keV)と呼びます。チャンドラが得意とするのはだいたい0.3〜10キロ電子ボルトの範囲で、それより低い0.15〜0.3キロ電子ボルトあたりは、感度がぐっと落ちる「端っこ」です。今回の84個は、まさにこの端っこでしか光っていませんでした。0.3〜1.0キロ電子ボルトの画像では、同じ場所を見てもほとんど何も写りません。

この手の弱い信号は、検出器のノイズや宇宙線の当たり所で、それらしく見えてしまうことがよくあります。だから最初の関門は、「本物の天体か、それともただのゴミか」でした。

ノイズではないと言える理由

決め手になったのは、繰り返しです。チャンドラは同じ銀河を別の年に何度も撮っていますが、その多くが、時期の違う観測でぴたりと同じ位置に現れました。偶然のノイズなら、毎回同じ座標に戻ってくるはずがありません。さらに一部は、ヨーロッパ宇宙機関のXMMニュートンという別のX線望遠鏡でも捉えられていました。望遠鏡が違えば検出器のクセも違うので、両方で見えるならノイズ説はかなり苦しくなります。

もう一つの根拠は、天体の並び方です。渦巻銀河M101では、これらの光の点が渦巻きの腕に沿って並んでいました。腕は星が生まれている場所なので、銀河の構造と関係のある天体だと分かります。一方、楕円銀河では古い星の集まりの中に見つかりました。研究チームの見積もりでは、銀河とは無関係の背景天体などが混じっている割合は3%未満とのことです。

こうして、調べた6つの銀河から1銀河あたり7〜21個、合計84個が「ハイパーソフトX線源」という新しい分類にまとめられました。ハイパーソフトは「極端に軟らかい」という意味で、X線の世界では、エネルギーが低いX線を「軟らかい(ソフト)」と呼ぶ習わしがあります。以前から「超軟X線源(スーパーソフトX線源)」という分類はありましたが、今回のものはそれよりさらに低いエネルギー側に寄っています。

見えているのは光の尻尾だけ

ここからが本題です。弱い信号しか届いていないのに、研究チームはこれらを「銀河で最も明るい部類の天体」だと考えています。理屈はこうです。

天体の温度が分かれば、どのエネルギーの光をいちばん強く出しているかが決まります。ハイパーソフトX線源は、いちばん低いX線でだけ光り、少し高いX線ではまったく光らない。この形に合う温度を計算すると、放射のピークはX線よりさらに低い、極端紫外線(EUV)と呼ばれる領域に落ちます。極端紫外線は、紫外線とX線のあいだにある光です。

問題は、極端紫外線がほとんど地球まで届かないことです。星と星のあいだには薄い水素ガスが漂っていて、このガスが極端紫外線をよく吸収します。天の川銀河の中を何万光年も進んでくる間に、極端紫外線はほぼ全部ガスに食われてしまう。天文学ではこれを昔から「観測の死角」と呼んでいて、この波長で遠くの天体を見る手段は事実上ありませんでした。

つまり、チャンドラが捉えていたのは、天体が出す光のうち、ガスをかろうじてすり抜けてきた低エネルギーX線の「尻尾」だけだったことになります。尻尾がこれだけ見えるなら本体はどれほど明るいのか、と逆算すると、X線の狭い帯域だけでも明るいものは1秒あたり10の38乗エルグ、太陽が全波長で出すエネルギーの数万倍に達します。ムヒブラー氏はScienceAlertの取材に、検出がこれほど難しいのに極端に明るい点がいちばん驚きだった、と話しています。極端紫外線まで含めた全体の明るさは、太陽の数十万倍から数百万倍になるものもあるとみられています。

言い換えると、銀河の中で一、二を争う明るさの天体が、たまたま望遠鏡の死角にあたる光で輝いていたせいで、20年以上ずっと見過ごされてきたわけです。

84個でも氷山の一角

研究チームは、84個は実際にいる数のごく一部だろうと見ています。理由は、チャンドラがこのエネルギー帯で集められる光がもともと少ないうえ、打ち上げ後に検出器の表面に汚れがたまり、低エネルギー側の感度が年々落ちているためです。論文の補足データには、チャンドラの感度が観測サイクルを追うごとに下がっていくグラフが載っていて、とくに最も低いエネルギー帯で落ち込みが目立ちます。

言い方を変えれば、今回拾えたのは、その悪条件でも写るほど明るいものだけです。もう少し暗い仲間は、まだデータの中に埋もれているか、そもそも写っていない可能性が高いことになります。

白色矮星か、ブラックホールか

では正体は何か。ここは、はっきり言って分かっていません。

ただ、明るさと温度から絞れることはあります。これだけのエネルギーを出しながら温度が低い、という組み合わせは、相手の星からガスを引き寄せて食べている「連星」で説明しやすい。研究チームが挙げている候補は、ガスをため込んで表面で核燃焼を起こしている白色矮星、新星爆発を起こした直後の白色矮星、そしてガスを吸い込んでいる中性子星やブラックホールです。

白色矮星は、太陽くらいの星が一生を終えたあとに残る、地球ほどの大きさに太陽並みの質量が詰まった天体です。相棒の星からガスが流れ込むと表面が熱くなり、ちょうど極端紫外線あたりで強く光ります。中性子星やブラックホールの場合は、周りにできたガスの円盤が光っていると考えると、やはり低い温度で明るい状態を作れます。

研究チームは、「ハイパーソフト」はひとつの種類の天体を指す名前ではなく、望遠鏡に届く光の性質でくくった名前だと断っています。中身は何種類か混ざっている可能性が高い、という立場です。

見つかっていなかった超新星の候補

正体が白色矮星だった場合、この発見は別の古い問題とつながります。

白色矮星が相棒からガスを吸い続けて重くなりすぎると、最後には星ごと吹き飛ぶ大爆発を起こします。これがIa型超新星で、どれも似た明るさで爆発するため、遠い銀河までの距離を測る「ものさし」として宇宙論で使われてきました。ところが、爆発そのものはたくさん見つかっているのに、その前段階にあたる「爆発に向けてガスをため込んでいる白色矮星」は、理論が予想する数よりずっと少ししか見つかっていません。火事の跡は山ほどあるのに、燃える前の建物が見当たらない、という状態が長く続いていました。

ハイパーソフトX線源の一部がガスをため込む白色矮星だとすれば、その「見当たらなかった建物」の候補になります。なぜ見つからなかったかの説明もつきます。エネルギーの大半を極端紫外線という死角の光で出していたから、というわけです。ムヒブラー氏も、隠れているとみられるさらに大きな集団の一部でも核燃焼中の白色矮星なら、失われていた観測上のつながりを埋める材料になる、と述べています。

ただし、84個すべてが将来の超新星というわけではありません。中性子星やブラックホールも混じっているでしょうし、白色矮星であっても爆発に至らないものは普通にあります。それでも、数個でも「爆発前」の姿を押さえられれば、Ia型超新星の直前に何が起きているかを直接見られる、めったにない機会になります。

銀河のガスを電離する隠れた光源

もう一つ、この天体たちには銀河全体に関わる役割があるかもしれません。極端紫外線は、水素やヘリウムから電子をはぎ取る(電離する)力が強い光です。銀河の中に、この光を大量に出す天体がこれだけ隠れているなら、周りのガスの状態をひそかに変えてきたことになります。

実際、一部の銀河では、ヘリウムが強く電離されている証拠が見つかっていて、その光源が何なのかは長く議論されてきました。ハイパーソフトX線源のような天体が、その答えの一部を担っている可能性があります。

正体を突き止めるための次の一手

今後の課題ははっきりしています。天体の温度をもっと正確に測ることです。温度が決まれば、白色矮星なのか、ブラックホールの円盤なのかがかなり絞れます。そのためには、紫外線とX線をほぼ同じタイミングで観測して、光の分布の全体像をつかむ必要があります。時期がずれると、天体自身の明るさの変動と波長による違いの区別がつかなくなるためです。

今回の研究では、チャンドラの公開データをZenodoというデータ共有サイトにまとめて公開しているので、ほかの研究者が別の銀河で同じ探し方を試すこともできます。まずは「暗い点」を増やして、それから一つひとつの正体を確かめていく、という順番になりそうです。

最新鋭の望遠鏡にも見えない光がある。そしてその死角には、銀河で最も明るい部類の天体がまるごと隠れていた。今回の84個は、そのことを示す最初の証拠です。

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画像について

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出典

Muhibullah, M., Irwin, J. A. & Di Stefano, R., “Hypersoft X-ray sources as a low-energy class of luminous cosmic emitter”, Nature Astronomy(2026年9月9日掲載、本文は有料)
https://doi.org/10.1038/s41550-026-02959-7

ScienceAlert “Astronomers Detect 84 Mysterious Objects in Nearby Galaxies Unlike Anything They’ve Seen Before”(2026年9月16日、Esra Öz、無料で読めます)
https://www.sciencealert.com/astronomers-detect-84-mysterious-objects-in-nearby-galaxies-unlike-anything-theyve-seen-before

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