電波の海に、円が浮かんだ夜

2025年5月7日、発見の瞬間

宇宙は、丸いものであふれている。星も、惑星も、いくつかの衛星も。けれど「ほぼ完璧な球」となると、話は別だ。

2025年5月7日、西シドニー大学のミロスラフ・フィリポヴィッチ教授らの国際チームが、一本の論文をプレプリントサーバー arXiv に投稿した。タイトルは「テレイオス（G305.4−2.2）── 完璧な形をした、新しい銀河系内超新星残骸の謎」。彼らが偶然見つけたのは、天の川銀河の面の片隅に、ほとんど真円としか言いようのない輪郭で広がる、淡い電波の泡だった。可視光では、ほぼ何も見えない。ただ電波の波長でだけ、そこに”完璧な円”が刻まれていた。

名前の由来は、古代ギリシャ語の téleios（τέλειος）。「完全な」「欠けのない」という意味だ。研究者たちがこの一語を選んだこと自体が、彼らの驚きを物語っている。数千個の超新星残骸を見てきたプロの天文学者が、思わず「完璧」と呼びたくなるほど、その円は整っていた。

テレイオスとは何者か

“完全”の名を持つ、電波だけの天体

オーストラリアの電波干渉計のアンテナ群。テレイオスを捉えた ASKAP も、こうした皿型アンテナを多数連ねて広い空を一気に撮影する。 ／ 画像：CSIRO, Wikimedia Commons（CC BY 3.0）

テレイオスを見つけたのは、人の目ではなく電波望遠鏡だった。オーストラリアの乾いた大地に並ぶ36台のアンテナ群、ASKAP（オーストラリア・スクエア・キロメートル・アレイ・パスファインダー）。その大規模サーベイ計画「EMU（Evolutionary Map of the Universe＝宇宙の進化地図）」が撮影した電波画像の中に、それは静かに写り込んでいた。

観測されたテレイオスの見かけの大きさは、およそ 1320秒角 × 1260秒角。ほぼ縦横同じ、つまり真円に近い。しかも特徴は形だけではなかった。銀河系で見つかっている超新星残骸の中でも屈指の暗さ（表面輝度の低さ）を持ち、電波の色合いを示す「スペクトル指数」は −0.6±0.3 という、シンクロトロン放射に典型的な急な傾き。ここまでは「よくある超新星残骸」の顔をしている。

しかしテレイオスは、その”当たり前”を静かに裏切っていく。可視光でもX線でもほとんど姿を現さず、電波でだけ完璧な円を見せる。しかもその円が、なぜここまで整っているのか。研究チームは論文の中で、あらゆる形成シナリオを検討し、そのどれもが「決め手を欠く」と認めることになる。次章から、その3つの謎を一つずつ解剖していこう。

謎その一、なぜこんなに丸いのか

爆発は、きれいに死ねない

超新星残骸のカタログをめくると、そのほとんどが「ちぎれた布」のようにいびつだ。真円は、例外中の例外である。

星の爆発は、たいてい非対称だ。星の内部の対流、自転、伴星の存在、まわりの星間ガスの濃淡。あらゆる要因が「どちらか」に偏りを生む。だから残骸は、ねじれ、ひしゃげ、片側だけ明るくなる。下の2枚を見比べてほしい。同じ”星の死”でも、形はまるで違う。

では、逆に「ほぼ丸い」残骸は存在しないのか。答えは、ごく稀に、ある。爆発そのものが最初から球対称に近く、まわりの星間ガスも一様だったとき、膨張する殻はきれいな球を保てる。テレイオスも、おそらくこのケースだと研究チームは考えている。丸い天体は、星が穏やかに外層を脱ぎ捨てる惑星状星雲にも見られる。シャボン玉のように整った球殻は、「完璧な円がどう生まれるか」を考えるヒントになる。

つまり、丸さそのものは”あり得ない”わけではない。問題は、テレイオスの丸さが群を抜いて完璧で、しかも次章で見るように、他の性質が「丸い残骸」の常識と噛み合わないことだ。円は美しい。だが、美しすぎる。

謎その二、出るはずのX線が出ない

理論と観測の、静かな決裂

テレイオスが「Ia型超新星の残骸」なら、そこからはX線が届いていなければおかしい。だが、いくら探しても、X線は見つからない。

銀河 NGC 4526 の端で強烈に輝く SN 1994D（左下の明るい点）。白色矮星が起こしたIa型超新星の代表例。テレイオスは、こうした爆発の”数千年後の姿”だと考えられている。 ／ 画像：NASA/ESA Hubble, Wikimedia Commons

Ia型超新星とは、白色矮星（燃え尽きた星の芯）が相棒の星からガスを奪いすぎ、限界を超えて大爆発する現象だ。その残骸は高温のプラズマに満たされ、ふつうX線でこうこうと輝く。実際、地球からよく見える若いIa型残骸、ティコ、ケプラー、SN 1006 は、いずれも強いX線源として知られている。

研究チームは、テレイオスがもしIa型残骸だとしたら、その進化段階から検出可能なX線が出ているはずだと計算した。ところが、既存のX線データを調べても、それらしい放射はない。この”沈黙”は小さな違和感ではない。理論が予言したものが、現実には存在しない。天文学者にとって、最も落ち着かない状況だ。

この矛盾を抜け出す道は、大きく2つある。ひとつは「テレイオスは思ったより遠く（あるいは近く）にあって、X線が弱くて見えないだけ」という距離の逃げ道。もうひとつは「そもそもふつうのIa型ではない、もっと珍しいタイプの爆発だった」という正体の逃げ道。前者は次章、後者は第6章で追う。

謎その三、距離が決まらない

7,175光年か、25,114光年か

天体の”本当の姿”を知るには、まず距離がいる。ところがテレイオスは、その最初の一歩でつまずいている。

HI（中性水素）ガスの観測と、電波の明るさから距離を推定する「Σ–D関係」。2つの手法が指し示す距離は、あろうことか大きく食い違った。近い方の推定で約 2.2 kpc（7,175光年）、遠い方で約 7.7 kpc（25,114光年）。テレイオスが天の川のどの渦状腕に乗っているか、その解釈しだいで距離が3倍以上も動いてしまう。距離が3倍ぶれれば、天体の実際の大きさも3倍ぶれる。近ければ直径およそ46光年、遠ければ約157光年。距離という土台が揺れると、その上に積み上げた推理のすべてが揺れる。

距離を巡る宙ぶらりんは、単なる技術的な未確定ではない。それはテレイオスの正体そのものへの問いと直結している。もし正体が「ゾンビ星を残す特殊な爆発」だとすれば、距離はぐっと近い約3,262光年、大きさはわずか11光年。けれど、その距離は他の測定と合わない。矛盾が、また新しい矛盾を呼ぶ。次章では、いよいよ正体候補を正面から対決させる。

正体をめぐる対決、Ia型かゾンビ星か

2つの死に方が、法廷に立つ

テレイオスの正体は、大きく2つの容疑者に絞られた。片方は”王道の爆発”、もう片方は”死にきれなかった星”。

明るいシリウスAの左下に、点のように写る白色矮星 シリウスB。Ia型超新星は、こうした白色矮星が相棒からガスを奪って暴走することで起きる。 ／ 画像：NASA/ESA Hubble, Wikimedia Commons

最有力候補は、標準的なIa型超新星だ。白色矮星が相棒からガスを吸い続け、太陽の1.4倍という限界質量（チャンドラセカール限界）に達した瞬間、星ごと吹き飛ぶ。丸い残骸を残しやすく、テレイオスの対称性ともよく合う。だが第4章で見たとおり、”X線の沈黙”という致命的なアリバイ崩れを抱えている。

もう一人の容疑者が、めったにない Iax型（アイ・エー・エックス型） だ。これは白色矮星が爆発しても完全には砕けきらず、燃えかすの星が中心に生き残るタイプ。天文学者はこの残存天体を、半ば冗談まじりに “ゾンビ星” と呼ぶ。テレイオスの放射の性質は、実はこのIax型とよく似ている。しかもその近くには、ゾンビ星の候補になりそうな星まで見つかっている。

王道のIa型はX線で躓き、ゾンビ星のIax型は距離で躓く。どちらの容疑者も、決定的なアリバイ崩れを一つずつ抱えたまま、法廷は結審に至らない。テレイオスは今も、自分の”死因”を明かしていない。ここで、爆発から現在までの流れを整理しておこう。

“奇妙な電波の輪”との、似て非なる関係

Odd Radio Circles、もう一つの円の謎

電波でだけ見える円。この特徴は、近年天文学者を悩ませてきた別の謎、「奇妙な電波の輪」を思い出させる。

2019年、オーストラリアの研究者たちが、電波の空に説明のつかない巨大なリングを見つけた。ORC（Odd Radio Circles＝奇妙な電波の輪）と名づけられたそれらは、可視光では何も見えず、電波でだけ、ぼんやりと丸い。テレイオスと同じく「電波・円・正体不明」の三拍子がそろっている。だが、両者はまったくの別物だと研究チームは考えている。ORCの直径はおよそ100万光年。天の川銀河の16倍という途方もない大きさで、銀河そのものを飲み込むスケールだ。これまでに見つかったのはわずか5個。一方テレイオスは、天の川銀河の”内側”にある、せいぜい数十〜百数十光年の天体。サイズが4桁も違う。

似ているのに、無関係。テレイオスとORCは、「電波の空にはまだ、私たちのカタログに載っていない円がいくつも潜んでいる」という同じ事実を、別々の角度から突きつけている。

謎は、まだ解けていない

“完璧”の答えは、次の観測の中に

結局のところ、テレイオスが私たちに残したのは答えではなく、質問だった。それも、上質な質問を。

丸さの理由、X線の沈黙、距離の宙ぶらりん。3つの謎はどれも、現在のデータだけでは決着しない。研究チーム自身が論文の最後に、こう書いている。「この天体を確定するには、より高感度で高分解能の新しい観測が必要だ」。つまりテレイオスは、”今はまだ解けない”ことが分かった、という状態にある。解くための鍵は、はっきりしている。感度の高いX線観測で「本当に何も出ていないのか」を確かめること。より精密な距離測定で、46光年の泡か157光年の泡かを決めること。そして高分解能の観測で、中心に”ゾンビ星”が本当にいるのかを見極めること。