これまでに発見された最も遠い銀河はビッグバン直後に誕生した可能性がある

『スタートレック：新世代』の第 6 話では、ジャン リュック ピカード士官とアンドロイドの相棒のデータが、既知の宇宙の端に到着します。ピカードがエンタープライズ号の前にある障壁を調べていると、データは「誰も行ったことのない場所」に着陸したと宣言します。

研究者たちはまだ宇宙の果てまで到達していないが、135億光年離れたHD1と名付けられた銀河を発見し、一歩前進した。本日アストロフィジカルジャーナルに掲載された研究によると、 東京大学の天文学者、張兼雄一氏とその同僚は、月刊王立天文学会レターズに掲載された論文と付随論文で、HD1の発見方法と存在が意味する可能性のあることを概説している。これは、これまでに記録されている中で最も遠い宇宙の天体である。

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「70万個以上の天体の中からHD1を見つけるのは非常に大変な作業でした」と、ハリカネ氏はプレスリリースで述べた。「HD1の赤い色は、135億光年離れた銀河の予想特性と驚くほどよく一致しており、見つけたときは少し鳥肌が立ちました。」

ハリカネ氏と彼のチームは、チリのVISTA望遠鏡、旧スピッツァー宇宙望遠鏡、英国赤外線望遠鏡、ハワイ島のすばる望遠鏡で1,200時間以上かけて画像を撮影した。その後、同じくチリにある電波波長受信機のアレイを使用して、宇宙の膨張に伴う光の変化に基づいて天文学者が距離を推定するのに役立つ計算式である赤方偏移を計算した。データはHD1からの予想外に明るい紫外線シグネチャを示しており、この研究は2つの原因のいずれかによるものだと主張している。

「宇宙で最初に形成された星の集団は、現代の星よりも質量が大きく、明るく、高温でした」と、マサチューセッツ州の天体物理学センターの天文学者で、この研究の共著者であるファビオ・パクッチ氏はプレスリリースで述べた。「HD1で生成された星がこれらの最初の、つまり種族IIIの星であると仮定すると、その特性はより簡単に説明できます。実際、種族IIIの星は通常の星よりも多くの紫外線を生成できるため、HD1の極端紫外線の明るさが明らかになるかもしれません。」

HD1 にはビッグバンの直後に作られた星が含まれている可能性があり、研究者が記録した光強度の高さを説明できます。光度がポピュレーション III 星によるものでない場合、太陽の 1 億倍の質量を持つブラックホールから来ている可能性があります。このような巨大な空間は、激しい勢いで質量を消費して明るい光を生み出すでしょう。ただし、これらの仮説では、超強力な銀河が星を形成する速度は説明できません。HD1 は、1 年に約 100 個の星を生成しているようです。これは、同様の形状の銀河のほぼ 10 倍の速度です。

「遠く離れた場所から発信源の性質に関する質問に答えるのは、難しい場合があります」とパクッチ氏はプレスリリースで述べた。「それは、はるか遠くの陸地で、強風と濃霧の中にある船が掲げている旗から船の国籍を推測するようなものです。旗の色や形は見えるかもしれませんが、全体は見えません。結局のところ、それは分析とあり得ないシナリオの排除という長いゲームなのです。」

HD1 については、より正確な距離、大きさ、構成など、疑問が残り続けているが、研究チームの発見は人類が把握している宇宙の地図をさらに広げるものだ。さらに裏付けが取れれば、宇宙の起源に関する理解も深まるかもしれない。

訂正（2022年4月7日）：編集ミスにより、記事の見出しではHD1がビッグバンより古いと誤って記載されていました。HD1はビッグバンの3億年後に形成されたと推定されています。