鏡の迷宮のように映る銀河群——重力レンズが映し出す遠方宇宙

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)が捉えた銀河団MACS J0454.1-0300の画像には、奇妙に歪められた銀河の姿が数多く映り込んでいる。まるで鏡の迷宮に迷い込んだかのように、同じ銀河が複数個に見えたり、糸のように引き伸ばされたりしているのだ。

この現象は、宇宙規模の光学レンズとも言える「重力レンズ」によるものである。手前に位置する銀河団のような巨大な天体がその重力で背後の光を曲げ、遠い銀河の像を拡大・変形させる。

宇宙初期の銀河団を観測

MACS J0454.1-0300は極めて遠い位置にある。この銀河団から届く光は、宇宙が約80億歳だった時代から旅を続けており、現在の地球に到達している。NASA、欧州宇宙機関(ESA)、カナダ宇宙機関(CSA)が共同で運用するジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により、古い時代の宇宙構造を直接観察することが可能になったのだ。

画像に映るオレンジ色に輝く銀河の多くはMACS J0454.1-0300に属する。一方、同じくオレンジ色で一側に集中する銀河群は実は銀河団の一部ではなく、さらに背後の遙か遠くに位置している。

重力レンズが解き明かす見えない世界

重力レンズが示す真価は、通常の観測条件では視認できない天体を観察可能にすることにある。星団や個別の恒星、そして遠すぎる銀河まで、望遠鏡の性能では直接捉えられない対象が、前景にある巨大な天体の重力により拡大される。

画像に現れた大きなオレンジ色の銀河は明らかに歪んでいるが、注意深く見つめると、画面の端まで小ぶりで赤っぽい背景銀河が目に入る。これらもまたMACS J0454.1-0300の重力に曲げられ、微小な弧状の像へと変形されているのだ。

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出典: ESA Space Science