NASAのJames Webb宇宙望遠鏡は、初期の宇宙に対する我々の理解を革新し続けており、宇宙進化の既存の理論に挑戦する2つの画期的な発見をしました。
初期宇宙における予想外の渦巻銀河
Missouriの大学が率いる研究チームは、Webbの深宇宙観測を使用して驚くべき発見をしました。彼らは、私たちの天の川銀河に似た渦巻銀河が、これまで考えられていたよりもはるかに初期の宇宙で一般的だったことを発見しました。
主な発見：
- ビッグバン後の最初の20億年以内に観測された銀河の約30%が渦巻構造を持っていた
- これは現在のモデルが予測するよりも数十億年早い
- 薄い円盤と渦巻腕の形成が段階的ではなく、同時に起こったように見える
The Astrophysical Journal Lettersに掲載された研究の筆頭著者であるVicki Kuhnは、「私たちの研究は、渦巻銀河が以前に信じられていたよりも数十億年早く形成されたことを示唆しています」と述べています。
チームは、WebbのCosmic Evolution Early Release Science Survey（CEERS）によって観測された空の小さな部分にある873の銀河を分析し、216の渦巻構造を持つ銀河を特定しました。この予想外の初期渦巻銀河の豊富さは、銀河形成理論の大幅な修正を必要とする可能性があります。
最も遠方の炭素検出が化学進化の時期を押し戻す
別の研究では、Webbはビッグバンからわずか3億5000万年後の銀河で炭素を検出しました - これは観測された中で最も遠方の炭素です。
ハイライト：
- 赤方偏移が12を超える銀河GS-z12で炭素が発見された
- この初期段階で原始的な水素、ヘリウム、リチウム以外の元素の最初の確認された検出
- 初期宇宙における化学進化のモデルに挑戦
Astronomy & Astrophysicsに受理された論文で詳述されたこの発見は、大質量星と超新星が予想よりもはるかに早く銀河を重元素で豊かにしていたことを示唆しています。
Cambridgeの大学のFrancesco D'Eugenio主任著者は、「これは大質量星で生成されたことを示唆しています。しかし、GS-z12で見られる炭素と酸素の比率は、既知の大質量星の生成物と一致しません」と説明しました。
この発見は、理論上の宇宙最初の世代の星であるPopulation III星が初期の宇宙の化学的豊富化に役割を果たしている可能性を示唆しています。
宇宙論への影響
これらのWebbの発見は、天文学者に銀河形成から化学的豊富化プロセスまで、宇宙進化の基本的な側面を再考させています。望遠鏡がミッションを続けるにつれ、初期宇宙に対する我々の理解に挑戦するさらなる驚きを明らかにする可能性が高いです。
Webb宇宙望遠鏡の前例のない能力は、宇宙の夜明けへの新しい窓を開き、観測天文学と理論的宇宙論の境界を押し広げています。