ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡、初期宇宙の理解に疑問を投げかける謎の天体300個を発見

DNVN - NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の観測に基づき、ミズーリ大学の研究者らは、初期銀河の珍しい候補を300個特定した。

最近の研究で、研究チームは宇宙の果てを調査し、驚くべき発見をしました。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で撮影された赤外線画像を分析した結果、予想をはるかに上回る300個の天体を発見したのです。

NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いた天文学者たちは、宇宙最古の銀河の一部である可能性のある謎の天体を300個発見した。もし確認されれば、これらの存在は銀河の起源に関する私たちの理解を根本から変える可能性がある。（想像図）。出典：SciTechDaily.com

「これらの謎の天体は、初期宇宙に存在する可能性のある銀河であり、非常に初期の銀河である可能性があります。これらの天体のうち、たとえいくつかでも私たちが考えている通りの天体であれば、私たちの発見は、最初の星と銀河が形成され始めた初期宇宙における銀河の形成方法に関する現在の考えに疑問を投げかけるものとなるでしょう」と、ミズーリ大学文理学部の天文学教授で、本研究の共著者であるハオジン・ヤン氏は述べています。

赤外線装置が初期の宇宙研究への道を開く

科学者によれば、遠くの物体の性質を判定することはすぐにはできず、高度な技術、慎重な分析、そして「天文学の探偵」たちの多大な努力を組み合わせた、綿密で多段階のプロセスが必要である。

ミズーリ大学の研究チームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が開発した2つの先進的な赤外線観測装置、近赤外線カメラと中間赤外線観測装置から着手しました。これらの装置は宇宙の最果てからの光を収集するように設計されており、初期宇宙の研究に不可欠です。赤外線に着目する理由は、物体が地球から遠いほど、その光が到達するまでの時間が長くなり、到達時にスペクトルの赤外線領域に引き伸ばされるからです。

「これらの初期銀河から発せられる光は宇宙を進むにつれて、波長が長くなります。つまり、可視光から赤外線へと波長が伸びていくのです。この伸びは赤方偏移と呼ばれ、これらの銀河までの距離を測定するのに役立ちます。赤方偏移が大きいほど、銀河は地球から遠く、宇宙の始まりに近いことを意味します」とヤン氏は説明した。

ミズーリ大学の研究者が研究で特定した宇宙の謎の物体を示す図。クレジット：バンジェン・“トム”・サン/ミズーリ大学

検索におけるスキップテクニックの適用

ミズーリ大学の研究者たちは、300個の潜在的な原始銀河の正体を明らかにするために、ドロップアウト法と呼ばれる長年用いられてきた手法を用いた。「この手法は、より赤い波長で現れ、より青い波長で消える天体を探すことで、高赤方偏移銀河を検出できます。これは、その光が非常に長い距離と時間をかけて移動してきたことの兆候です」と、ヤン氏と共に研究を行い、論文の筆頭著者でもある博士課程の学生、バンジェン・「トム」・サン氏は述べた。「この現象は、『ライマンの破壊』の特徴であり、中性水素による紫外線の吸収によって引き起こされるスペクトル特性です。赤方偏移が増加するにつれて、特徴はより赤い波長にシフトします。」

ヤン教授は、スキップ法によって個々の銀河候補を特定できるものの、次のステップはそれらが本当に「非常に」高い赤方偏移にあるかどうかを確認することだと付け加えた。「理想的には、分光法、つまり様々な波長にわたって光を散乱させ、正確な赤方偏移の決定を可能にする特徴を特定する技術を用いてこれを行うことになります」とヤン教授は述べた。

分光法 - 初期銀河を確認するためのゴールドスタンダード

完全なスペクトルデータが存在しない状況下で、研究チームはスペクトルエネルギー分布フィッティングと呼ばれる手法を用いました。これにより、サン氏とヤン氏は候補銀河の赤方偏移、そして年齢や質量といった他の特性を推定する基礎を得ることができました。これまで多くの科学者は、これらの非常に明るい天体は原始銀河ではなく、それらを模倣した他の現象であると想定していました。しかし、新たな結果に基づき、サン氏とヤン氏はこれらの天体について更なる研究を行う価値があり、早急に除外すべきではないと考えています。

「たとえこれらの天体のほんの一部が初期宇宙に存在することが確認されたとしても、銀河形成に関する既存の理論を修正せざるを得なくなるだろう」とヤン教授は強調した。

研究者らによると、最終的な検証は、これらの発見を確認するために、依然としてゴールドスタンダードとみなされている分光法に頼ることになる。分光法は、プリズムが光を虹色に分けるのと同じように、光を様々な波長に分解する。そこから科学者は銀河特有のスペクトル指紋を解明し、その形成過程、年齢、そして構成物質を明らかにすることができる。

「我々が観測した天体の一つは、分光学的に原始銀河であることが確認されました。しかし、これだけでは不十分です。現在の理論が揺らぎを見せているかどうかを断言するには、さらなる確認が必要です」とサン氏は述べた。

ラ・ケ（サイテック・デイリーによると）

出典: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656