【本学研究者情報】

〇学際科学フロンティア研究所　准教授　木村成生
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【概要】

京都大学基礎物理学研究所の久世陸湯川特別研究員、井岡邦仁教授、村瀬孔大特任教授(兼ペンシルベニア州立大学教授)、東北大学学際科学フロンティア研究所・大学院理学研究科の木村成生准教授、北京大学の稲吉恒平准教授らの国際共同研究グループは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により近年発見された高赤方偏移天体、リトル・レッド・ドット(Little Red Dot: LRD)が、宇宙を満たす高エネルギーニュートリノの起源の一部となりうることを理論的に示しました。

高エネルギーのニュートリノは宇宙から地球へ届いていますが、その起源は未解明です。リトル・レッド・ドットは、最近報告された高赤方偏移宇宙に存在する小さく赤い銀河で、中心に成長中の巨大ブラックホールを持つ可能性があります。本研究では、このブラックホールが高密度のガス外層に包まれている場合、X線やガンマ線などの光は外へ出にくい一方で、ニュートリノは宇宙空間へ抜け出せることに着目しました。研究グループは、中心ブラックホールから噴出するジェットやアウトフローがガス外層の内部に埋もれ、その中で高エネルギー粒子が加速され、周囲の光との相互作用でニュートリノが生成される状況を考えました。解析的な見積もりと数値計算により、リトル・レッド・ドットがガンマ線では見えにくい「隠れたニュートリノ源」として、宇宙から届く高エネルギーニュートリノの一部を担いうることを示しました。

本成果は、高赤方偏移宇宙の新しい天体種族が、高エネルギーニュートリノの起源候補になりうることを示すものです。本研究成果は、2026年4月28日に米国の国際学術誌「Physical Review D」にオンライン掲載されました。

キャプション: リトル・レッド・ドットの中心には、厚いガス外層に包まれたブラックホールが存在する可能性があります。この環境では、中心付近で生じた光はガス中で吸収・散乱されて埋もれる一方、ニュートリノは物質とほとんど反応せず外へ抜け出せます。リトル・レッド・ドットが数多く存在すれば、宇宙から届く高エネルギーニュートリノの一部を担っている可能性があります。 作図：久世 陸 (京都大学基礎物理学研究所)

【論文情報】

タイトル：Little Red Dots as Hidden Neutrino Sources
著者：Riku Kuze, Kunihito Ioka, Kohta Murase, Shigeo S. Kimura, Kohei Inayoshi
掲載誌： Physical Review D, 113, 083048
DOI：10.1103/vbfz-ncxd

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

東北大学 学際科学フロンティア研究所 企画部
特任准教授 波田野 悠夏（はたの ゆか）
E-mail：fris-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）