ジェームズ・ウェッブ望遠鏡、最も遠い棒渦巻銀河を観測…これまでの宇宙モデルを覆す可能性

• ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって、遠方宇宙にある天の川銀河とよく似た銀河が発見された。
• この銀河はビッグバンから約20億年後に形成された。
• この発見は、宇宙がどのように形成されたかに関するこれまでのモデルに欠けている要素があることを意味しているようだ。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）によって、遠方宇宙にある天の川銀河に似た銀河が発見された。

｢ceers-2112｣と名づけられたこの銀河は117億年以上前（ビッグバンから約20億年後）に形成されたもので、棒渦巻銀河の中で観測史上最も古い。

宇宙モデルによると、棒渦巻銀河はビッグバンから69億年後に出現し始めたとされているため、天文学者はこの銀河の発見に驚いている。

もっと知る

これまで見えなかった銀河の星形成活動を撮影…JWSTによる画像をNASAが公開

この発見に関する論文が2023年11月8日付で｢Nature｣に掲載された。これは、宇宙に関するこれまでのモデルや、暗黒物質（ダークマター）が初期の銀河形成にどのような影響を与えたかという認識を根底から覆すものになるかもしれない。

初期宇宙に存在する棒渦巻銀河

JWSTの高度な撮像能力によって、かつてないほど正確に初期宇宙を見ることができるようになった。

専門家でなければ、下の写真はカラフルな塊にしか見えないだろう。宇宙の黎明期からもたらされた情報を見るとき、通常はそのような状況で研究者は仕事をしている。

JWSTの測定装置は極めて精密であり、研究チームはceers-2112に関する重要な情報を得ることができた。そして、この画像からceers-2112が棒渦巻銀河であることは疑いようがないことが示された。

また、この銀河は遠方宇宙までの距離の目安である｢赤方偏移｣の値が3であることも分かった。つまり宇宙誕生から20億年後に形成されたことを意味する。

これが科学者に難問を突きつけることになった。というのも、これまでのモデルでは、棒渦巻銀河のような複雑な銀河が進化するには少なくとも数十億年かかり、棒渦巻銀河が宇宙誕生から69億年よりも前に発達することはないと考えられていたからだ。

カリフォルニア大学リバーサイド校の物理学者・宇宙学者で、論文の共同執筆者であるアレクサンダー・デ・ラ・ベガ（Alexander de la Vega）は、｢ceers-2112の発見によって、（銀河形成が）10億年かそれ以下というわずかな期間で起こりうることが示された｣とプレスリリースで述べている。

また、スペインのドノスティア国際物理学センターの天体物理学者、イエトリ・ロサス・ゲバラ（Yetli Rosas Guevara）（この研究には関与していない）は｢これは、宇宙の幼年期において、棒状構造を持つ渦巻き銀河が発見されたことを示す初めての論文だ｣とEl Paísに語っている。

初期の暗黒物質の理解も進む可能性

この発見は、宇宙の初期に起こっていたことを予測するモデルの何かが間違っていたことを示唆している。

｢宇宙が非常に若かった頃、銀河は不安定で混沌としており、棒状構造は形成されず、形成されたとしても長くはもたなかったとこれまで考えられていた｣とデ・ラ・ベガは言う。

論文の筆頭著者で、マドリッドの宇宙生物学研究センター（Centro de Astrobiología）の宇宙物理学者であるルカ・コスタンティン（Luca Costantin）は、シミュレーションでは｢そのような時代のシステムを再現するのは本当に難しい｣とSpace.comに語っている。

｢今、我々のモデルに欠けている重要な物理的要素があるとすれば、それが何なのかを理解する必要がある｣