ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた「黄金の銀河団」——宇宙初期の銀河進化の謎を解く

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)がNASA、ESA、CSAの共同運用で、MACS J0454.1-0300銀河団の鮮烈な姿を捉えた。この銀河団に属する黄金色の楕円銀河たちが、これまでにない細部まで明らかになったのだ。

観測対象となった光は約60億光年の旅を経て地球に届いている。ただし、その道のりは単純ではない。銀河団の莫大な質量が周囲の時空を歪ませ、光の経路を曲げて増幅させるという重力レンズ効果が働いているのだ。この現象を利用する重力レンズング技術により、通常では観測できない遠方の天体を観察することが可能になる。ウェッブのような次世代機器と組み合わせることで、この手法はこれまで以上に強力な観測ツールになった。

300倍以上に拡大された遠い宇宙

重力レンズによる増幅効果は想像以上に大きい。画像の解析結果から、レンズ効果を受けている領域に存在する一部の天体は300倍以上に拡大されていることが判明した。

銀河団を構成する黄金色の銀河は、宇宙の年齢が80億歳だった時代に形成された。一方、レンズ効果により拡大されて観測されているオレンジ色や赤色の銀河は、それよりも遥かに古い時代に存在していた。特に赤色の銀河の中には、宇宙がわずか20億歳だった頃に誕生したものがある。さらに驚くべきことに、画像に映る一つの銀河はビッグバンからたった8億年後に存在していたと考えられている。

ビッグバンから8億年の銀河が教える星形成の秘密

この超古代の銀河の光を詳しく分析すると、銀河合体が進行中であり、その過程で莫大な星形成が引き起こされていた形跡が見つかった。現在の宇宙論では、このメカニズムが宇宙初期の銀河が成長し、より複雑な構造へと進化していく標準的なプロセスだと考えられている。こうした進化の過程を経て、やがては現在の天の川銀河の近くで観測されるような楕円銀河や렌티큘러レンティキュラー銀河(レンズ状銀河)へと変わっていったとみられている。

関連動画

出典: Universe Today