ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、銀河IRAS 07251-0248の核に高濃度の有機分子を発見

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、銀河IRAS 07251-0248の中心領域において、極めて大量の有機化合物が存在することを明らかにした。この発見は、宇宙の過酷な環境下における化学的複雑性についての従来の定説を覆すものである。超高光度赤外線銀河（ULIRG）に分類されるこの銀河は、その中心核が濃密なガスと塵の層に深く隠されているため、従来の光学的な観測手法では詳細な調査が困難であった。2026年2月6日に学術誌「Nature Astronomy」で発表されたこの研究は、JWSTに搭載された近赤外線分光器（NIRSpec）と中間赤外線観測装置（MIRI）を活用し、3〜28ミクロンの波長域で赤外線分析を行うことで、厚い塵のベールを透過してその内部構造を捉えることに成功した。

今回の観測では、気相状態にあるベンゼン（C₆H₆）、メタン（CH₄）、アセチレン（C₂H₂）、ジアセチレン（C₄H₂）、トリアセチレン（C₆H₂）といった多様な炭化水素の存在が確認された。中でも最大の成果は、メチルラジカル（CH₃）が銀河系外の天体で初めて検出されたことである。スペイン宇宙生物学センター（CAB）の研究員であり、本研究の筆頭著者であるイスマエル・ガルシア・ベルネテ博士は、今回確認された化学的な複雑さと分子の豊富さは、既存の理論モデルによる予測を遥かに凌駕していると述べている。この事実は、こうした銀河核において豊かな化学ネットワークを維持し続けるために、炭素の供給源が絶えず存在している必要性を示唆している。

検出されたこれらの低分子化合物は、生命誕生前の化学、いわゆるプレバイオティック・ケミストリーにおける重要な前駆体と見なされており、より複雑な有機構造の形成に直接的な関わりを持っている。オックスフォード大学物理学部の共同著者であるディミトラ・リゴプル教授は、これらの化合物がアミノ酸やヌクレオチドの合成へと繋がるプロセスにおいて、極めて重要な役割を果たす可能性があると指摘した。オックスフォードで開発された最新のシミュレーションモデルを用いた分析によれば、単なる高温環境や乱流の影響だけでなく、銀河核特有の極限状態そのものが、このような複雑な化学反応を強力に促進していると考えられる。

研究チームが提唱する主要なメカニズムは、銀河核に大量に降り注ぐ宇宙線の影響によって、多環芳香族炭化水素（PAH）や炭素質の塵の粒子が粉砕（フラグメンテーション）されるプロセスである。この仮説は、類似の銀河における炭化水素の存在量と、宇宙線による電離の強度との間に強い相関が見られることによって裏付けられている。したがって、IRAS 07251-0248のように厚い遮蔽物に覆われた銀河核は、有機分子を生成する宇宙規模の「工場」として機能しており、銀河の化学的進化の歴史において、これまで認識されていなかった極めて重要な役割を担っていることが判明した。

分光データによる詳細な解析は、気相中の分子だけでなく、氷や塵の粒子に付着した元素の特性も浮き彫りにした。JWSTによって観測された気相分子は、秒速約160キロメートルという猛烈なスピードで外部へと流出（アウトフロー）しており、炭素の断片が外側へ運ばれた後、より低温の領域で再び凍結したり凝集したりするという循環サイクルが存在することを示唆している。CABとオックスフォード大学の専門家チームの協力によって成し遂げられたこの画期的な発見は、これまで不可視であった宇宙の深部を解明する上での、JWSTの比類なき探査能力を改めて証明するものとなった。