天文学者、初めて遠方の銀河の磁場を検出

天文学者たちは、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）電波望遠鏡を使って、地球から非常に遠くにある銀河の磁場を検出しました。その銀河の光は地球に到達するまでに110億年以上かかっています。この望遠鏡によって、私たちは宇宙が誕生してわずか25億年だった頃のこの銀河をそのまま見ることができるのです。

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この発見は、9月6日にネイチャー誌に掲載された研究で詳しく述べられている。この宇宙の遺物をようやく見ることができ、天文学者らは天の川銀河のような銀河の磁場がどのようにして生まれたのかを知るための重要な手がかりを得ることができるかもしれない。磁場は、恒星から惑星、銀河まで、宇宙の多くの天体に存在している。

「我々の銀河全体と他の銀河が何万光年にも及ぶ磁場で覆われていることを知らない人が多いかもしれない」と、研究の共著者でハートフォードシャー大学の天体物理学者ジェームズ・ギーチ氏は声明で述べた。

宇宙の誕生のどのくらい早い時期に、また銀河の磁場がどのくらいの速さで形成されるのかは、まだ完全には明らかになっていません。現在まで、天文学者は地球に近い銀河の磁場しか地図化していません。

「これらの磁場は銀河の進化にとって非常に基本的なものであるにもかかわらず、実際のところ、どのように形成されるかについてはほとんどわかっていない」と、研究の共著者でスタンフォード大学の銀河系外天文学者エンリケ・ロペス・ロドリゲス氏は声明で述べた。

この新しい研究で、研究チームは ALMA とヨーロッパ南天天文台 (ESO) のデータを使用し、遠方の銀河に完全に形成された磁場を発見しました。その構造は近隣の銀河で観測されるものと似ており、磁場は地球の磁場の約 1,000 分の 1 の弱さですが、その範囲は 16,000 光年以上にわたります。

宇宙の歴史のこの初期に完全に発達した磁場を観測することは、若い銀河がまだ成長している間にも、銀河全体に広がる磁場がかなり急速に形成される可能性があることを示唆しています。

研究チームによると、宇宙初期の激しい星形成が磁場の発達を加速させる役割を果たした可能性があり、磁場は後の世代の星が最終的にどのように形成されるかに影響を与える可能性があるという。

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研究の共著者でESOの天文学者ロブ・アイヴィソン氏によると、これらの新たな発見は銀河の内部の仕組みを明らかにしているという。「磁場は新しい星を形成する物質と関連している」とアイヴィソン氏は声明で述べた。

この光を検出するために、研究チームは 9io9 という遠方の銀河の塵粒子から発せられる光を探しました。磁場が存在する場合、銀河は塵の列でいっぱいになり、塵の列は整列する傾向があり、そこから発せられる光は偏光します。これが起こると、光波はランダムではなく、望ましい方向に沿って振動します。ALMA が銀河 9io9 から来るより偏光した信号を検出してマッピングすると、おそらく初めて、非常に遠方の銀河に磁場が存在することが確認されました。

「他の望遠鏡ではこのような成果は得られなかっただろう」とギーチ氏は語った。

研究チームは、この新たな発見と今後の遠方磁場の観測により、天文学者が銀河の基本的な構成要素がどのように形成されるかについてより深く理解できるようになることを期待している。