ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、観測史上最古・最遠の銀河「MoM-z14」を正式確認

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の観測データに基づき、天文学者チームは現在までに発見された中で最も遠方に位置する銀河「MoM-z14」の存在を正式に確認しました。この天体は、宇宙の始まりであるビッグバンからわずか2億8000万年後という極めて初期の時代の姿を留めており、その宇宙論的赤方偏移は14.44という驚異的な値を記録しています。ウェッブ望遠鏡の精密な計器が捉えたこの光は、約135億年という膨大な時間をかけて地球へと到達したものであり、観測可能な宇宙の最初期段階における貴重な断面を私たちに提供しています。

ウェッブ望遠鏡に搭載された近赤外線分光器（NIRSpec）を用いた詳細なデータ解析により、MoM-z14は既存の宇宙論モデルが予測していたよりも遥かに早い段階で、急速な星形成と重元素による環境の豊饒化を遂げていたことが判明しました。この銀河は非常にコンパクトながらも強烈な輝きを放っており、その推定質量は太陽の10の8乗倍（約1億倍）に達します。これは、現代の宇宙における小マゼラン雲の質量に匹敵する規模です。また、分光測定ではスペクトル内に窒素の強いシグナルが検出されており、これは宇宙誕生直後の非常に激しく、かつ早期の星形成プロセスを裏付ける決定的な証拠となっています。

2023年に初期データが取得されたこの画期的な研究は、現在「Open Journal of Astrophysics」での発表に向けて準備が進められています。このプロジェクトを牽引するのは、マサチューセッツ工科大学（MIT）のロハン・ナイドゥ氏とジュネーブ大学のパスカル・エッシュ氏です。MITの博士課程に在籍するジェイコブ・シェン氏は、既存の理論的予測と初期宇宙に関する実証的な観測データとの間の乖離が、観測が進むにつれて着実に広がっていると指摘しました。研究結果によれば、MoM-z14のような初期銀河はウェッブ望遠鏡の稼働前に想定されていたよりも約100倍も多く存在しており、理論と観測の間に「深まる溝」を形成しています。

「MoM（Mirage or Miracle：蜃気楼か奇跡か）」と名付けられたサーベイの一環で発見されたMoM-z14の存在は、初期宇宙におけるこうした銀河が単なる一過性の例外ではなく、むしろ一般的な現象であることを示しています。比較対象として、これまでの最遠記録を保持していた銀河「JADES-GS-z14-0」の赤方偏移はz = 14.18でした。これほど早い時期に高濃度の窒素が確認されたことは、誕生間もない宇宙における恒星進化のメカニズムが、従来のモデルが想定していたよりも遥かに効率的、あるいは加速度的に機能していたことを示唆しています。ロハン・ナイドゥ氏は、「ウェッブ望遠鏡は、私たちが予期していたものとは根本的に異なる宇宙の姿を映し出している」と強調しました。

さらに、MoM-z14は原始的な水素の霧を散らす「再電離」の兆候を示しており、宇宙の再電離時代がいつ、どのように進行したかというタイムラインを解明するための極めて重要なデータを提供しています。この発見は、宇宙の黎明期における銀河形成の速度に関する現代の宇宙論モデルに直接的な再考を迫るものです。将来的に、イ・ジア・リ氏が言及するように、ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が本格稼働すれば、このような明るく化学的に進化した初期銀河のサンプル数は数千規模にまで拡大し、宇宙の起源に関する理解がさらに深まることが期待されています。