M87ジェットに横波を発見 ー ブラックホールから噴き出す流れの新たな姿

2026-04-09 自然科学研究機構

韓国天文研究院や国立天文台などの国際研究チームは、巨大楕円銀河M87中心の超大質量ブラックホールから噴出するジェットに、周期的な「横波」が存在することを発見した。KaVA(VERA+KVN)による高周波VLBI観測の結果、約0.94年周期の横揺れが下流へ伝播する波として振る舞い、波長は約2.4~2.6光年と推定された。見かけの速度は相対論効果により超光速的に観測されるが、実際には光速以下である。この波は磁場に起因するアルヴェン波の可能性や、ジェットの不安定性による形成が考えられる。ブラックホール近傍の活動とジェット内部構造を結ぶ重要な手がかりとなり、ジェットの力学やエネルギー輸送の理解を大きく前進させる成果である。

M87ジェットに横波を発見 ー ブラックホールから噴き出す流れの新たな姿
【図1】日韓合同VLBI観測網(The KVN and VERA Array, 通称KaVA)。下は本観測に参加した各観測局で、左からKVNのヨンセイ局(ソウル)、ウルサン局、タムナ局(済州)、VERA水沢局、入来局、小笠原局、石垣局にある電波望遠鏡の写真。

<関連情報>

磁気支配型M87ジェットにおける横方向振動と波動伝播 Transverse Oscillations and Wave Propagation in the Magnetically Dominated M87 Jet

Hyunwook Ro, Motoki Kino, Kazuhiro Hada, Yosuke Mizuno, Yuzhu Cui, Kunwoo Yi, Tomohisa Kawashima, Jongho Park, and Bong Won Sohn
The Astrophysical Journal  Published: 2026 March 2
DOI:10.3847/1538-4357/ae355b

Abstract

We present an in-depth analysis of the transverse oscillations in the M87 jet, as identified in our previous study, which reported oscillatory patterns with a characteristic period of ∼1 yr in the edge-brightened jet structure extending up to 12 mas from the core. This work is based on high-cadence KaVA 22 GHz observations conducted from 2013 December to 2016 June. By analyzing the transverse velocity profiles and the spatial evolution of the oscillations, we find that the oscillations propagate downstream along the jet, with a wavelength of ∼9–10 mas. A single-mode sinusoidal wave model applied to the ridgelines successfully reproduces the observed transverse oscillations and yields superluminal wave speeds of ∼2.7–2.9c, consistent with the bulk jet velocity in this region. These findings suggest that the transverse oscillations may be interpreted either as transverse MHD waves—possibly excited by jet precession, nutation, or quasiperiodic magnetic flux eruptions near the central engine—or as manifestations of jet instabilities, such as current-driven instabilities. Further investigation is required to distinguish between these scenarios and to clarify the dominant physical mechanism.

1701物理及び化学
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