Little Red Dots とは？

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) によって発見された天体の中でも、近年特に注目を集めているのが「little red dots (LRDs) 」と呼ばれる天体です。LRDs は非常にコンパクトで、可視光域での赤い連続光や幅の広い水素輝線など、活動銀河核 (AGN) を示唆する特徴を持っています。一方、その光がブラックホール降着によるものなのか、星形成や高密度ガスがどの程度寄与しているのかなど、その正体はいまだ明らかではありません。

近年の研究から、LRDs が急速に成長するブラックホールが分厚いガスに覆われた天体であることが示唆されてきました。また LRDs は初期宇宙で比較的多く見つかることから、宇宙初期にブラックホールが急速に成長する一時的な段階を捉えている可能性があります。

合体する LRD を世界で初めて発見！

我々は既存の LRDs 選択手法を改良することで、近傍に他の銀河などが存在する場合でも LRDs を効率的に選び出す新しい手法を開発しました。この手法を JWST の広域撮像データに適用した結果、複数の LRDs が互いに近接して存在する系 (dual LRDs) の候補天体を世界で初めて発見しました。この発見は、LRDs が AGN である可能性をさらに支持するとともに、銀河合体や銀河間相互作用が LRDs における AGN 活動の発現を促している可能性を示唆しています。

さらに我々は、高赤方偏移 (z=4.91) において、多数の銀河が密集する環境の中に、LRDs と類似した色を示す天体を発見しました。この天体は X 線観測でも検出されており、AGN 活動を示す確実な証拠が得られています。複数の銀河が合体していく過程において、AGN 活動が誘発されている可能性があります。また、複雑な銀河合体を通じて銀河自体も成長していくことから、LRDs のようにブラックホール質量と恒星質量の比が大きい天体が、合体を経て現在の宇宙で見られる銀河へと進化していく可能性も考えられます。

詳細は以下をご覧ください。

主著論文：Tanaka, T. S.,Silverman, J, D., et al. 2024, "Crimson Behemoth: A massive clumpy structure hosting a dusty AGN at z=4.91", PASJ, 76, 1323

主著論文：Tanaka, T. S.,Silverman, J, D., et al. 2026, "Discovery of dual "little red dots" indicates excess clustering on kilo-parsec scales", arXiv eprint, arXiv:2412.14246

最遠方 LRDs 探査

さらに、JWST に搭載された複数の観測装置のデータを組み合わせることで、赤方偏移 z > 10 (宇宙年齢約4億年) の LRD 候補を発見しました。これは現時点で、最も遠方、すなわち最も初期の宇宙で発見された LRDs の候補となります。この結果は、宇宙誕生からわずか約4億年という短い時間の間に、ブラックホールが急速に成長していた可能性を示しています。現在は、分光観測による性質の解明と、より大きなサンプルの構築を進めています。

詳細は以下をご覧ください。

主著論文：Tanaka, T. S.,Akins, H, B., Harikjane, Y., et al., 2025, "Discovery of a Little Red Dot candidate at z>10 in COSMOS-Web based on MIRI-NIRCam selection", ApJ, 995, 21