ハッブル宇宙望遠鏡、これまで発見された中で最も遠い星を発見

ハッブル宇宙望遠鏡は、その歴史にもう一つの驚くべき発見を加えました。これまで発見された中で最も遠い星、ビッグバンから最初の10億年以内に光を放ち始めた星を発見したのです。この星は非常に遠くにあるため、その光が地球に届くまでに129億年かかります。

ハッブル宇宙望遠鏡は、強力な観測機器と幸運な宇宙の配置の組み合わせにより、「明けの明星」または「昇る光」を意味する古英語で「エアレンデル」という愛称を持つ恒星WHL0137-LSを発見した。WHL0137-08と呼ばれる巨大な銀河団の質量が、重力レンズ効果と呼ばれる効果によって空間を歪ませた。宇宙のその歪んだ部分が遠くの恒星の光を拡大し、ハッブル宇宙望遠鏡はそれを垣間見るのにちょうど良い位置にいた。この発見は水曜日にネイチャー誌に掲載された。

「これは、私たちがこれまでに見た中で最も遠い単独の恒星です」と、論文の共著者であるNASAのジェーン・リグビー氏はナショナルジオグラフィックに語った。「これは、初期宇宙における単独の巨大な恒星がどのようなものであったかを研究する最高の機会となるでしょう。」

ハッブル宇宙望遠鏡が観測したところによると、エアレンデルの光はビッグバンから9億年以内、「赤方偏移6.2」と呼ばれる時期に輝いていた。この発見は、宇宙が誕生して約40億年が経った当時、「赤方偏移1.5」にあった、これまでに発見された2番目に遠い星からすると大きな飛躍である。

この星は、これまでの最遠の星よりもはるかに遠かったため、「最初は信じられなかった」と、論文の主執筆者でボルティモアにあるジョンズ・ホプキンス大学の天文学者ブライアン・ウェルチ氏は声明で述べた。エアレンデルの研究は、古い星と新しい若い星の違いについて天文学者にさらなる教訓を与える可能性があると、同氏は付け加えた。

「エアレンデルははるか昔に存在していたため、現在の私たちの周りの星々と同じ原材料がなかった可能性があります」とウェルチ氏は言う。「エアレンデルの研究は、私たちが知らない宇宙の時代を知る窓となるでしょう。しかし、その時代こそが、私たちが知っているすべてのものの始まりでした。とても興味深い本を読んでいるようなものですが、私たちは第2章から読み始め、今、そのすべてがどのようにして始まったのかを知る機会を得ているのです。」

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重力レンズでは、ゆがんだ空間が自然の虫眼鏡のような効果をもたらす。拡大は「臨界曲線」と呼ばれる線に沿って最も強くなる。臨界曲線は非常によく一致していたため、エアレンデルの光は 1,000 ～ 40,000 倍に強まった。それでも、この星はハッブル望遠鏡には汚れのように見えた。ウェルチ氏と彼のチームは、この 3 年半の間、この汚れた光の記録を丹念に調べてきた。

「これを見つけるのはかなり驚きです」と、この研究には関わっていないカリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学者ガース・イリングワースはNPRに語った。「最も拡大した部分でこのような物体を見つけるのは注目に値します。それ自体が驚くべき発見です。」

エアレンデルは太陽系より82億年古く、質量は太陽の少なくとも50倍である。しかし天文学者チームは、エアレンデルが単なる1つの星なのか、それとも実際には2つの連星なのか確信が持てない。チームは、NASAが最近打ち上げたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で追跡観測を行う予定である。幸い、エアレンデルは今後何年も高倍率ゾーンに留まると予想されている。

「ウェッブのおかげで、エアレンデルよりさらに遠くの星が見えるかもしれない。それはとてもエキサイティングなことだ」とウェルチ氏は語った。「私たちはできる限り遠くまで遡るつもりだ。ウェッブがエアレンデルの距離記録を破るのを見たいものだ。」