ハッブル宇宙望遠鏡とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を比較した図。（2021年11月30日作成）。(c)SABRINA BLANCHARD, STEPHANE KOGUC, FRED GARET, VALENTIN RAKOVSKY : AFP
【AFP＝時事】深遠な宇宙を見通し、何十億年もの時間をさかのぼる──ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（James Webb Space Telescope、JWST）は、最初期の銀河が形成され始めた「宇宙の夜明け」を、かつてないほど鮮明に見せてくれると期待されている。
大きさ・性能ともに史上最高とされるウェッブ宇宙望遠鏡は、1990年に打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡（Hubble Space Telescope、HST）の後継機となる。「これまで見たことのない宇宙空間と時代の一部を直接観測する」と米航空宇宙局（NASA）は説明している。これは、宇宙が誕生したビッグバン（Big Bang）からわずか数億年後の幼年期の宇宙のことだ。
NASAのゴダード宇宙飛行センター（Goddard Space Flight Center）の機器システムエンジニア、ベゴニア・ビラ（Begonia Vila）氏は記者会見で「非常に高い科学的目標を念頭に置いている」とし、ウェッブは、宇宙で最初の銀河が誕生した時代まで135億年をさかのぼって観測すると語った。
ウェッブが目指すのは、宇宙最初期の銀河がどのように変化・進化して、現在人間が生きているような銀河に至るのかを観測すること、宇宙の進化の中で生まれた第1世代の星「ファーストスター（初代星）」を調査すること、水・二酸化炭素（CO2）・メタンといった現在、生命の兆候と見なされている成分の検出を試みることだと、ビラ氏は説明した。
より遠くの宇宙を見ることは、より時間をさかのぼって見ることを意味する。例えば、地球上にいる私たちが見ている太陽は、8分前の太陽の姿だ。
ハッブルは能力を限界まで発揮し、観測史上最古の134億年前の銀河「GN-z11」を発見した。ハッブルは主に可視光で観測を行っているが、後継機となるウェッブは赤外線に焦点を合わせている。
NASAによると、宇宙最初期の天体から発せられた光は、宇宙の継続的な膨張による「赤方偏移（波長が長い、赤い方へずれる現象）」を受け、地球には赤外線として届いている。
ウェッブはハッブルに比べて感度がはるかに高いため、ずっと詳細な画像の入手が期待される。スイスの天体物理学者パスカル・エッシュ（Pascal Oesch）氏は「これまでよりずっと多くの、はるかに光の弱い銀河の存在が明らかになるに違いない」と述べている。
また、星の光を吸収し、ハッブルの視野を遮っている星間塵（じん）の雲を、ウェッブの赤外線観測能力ならば透視できるため、「雲の中に隠されている、恒星や銀河の誕生の様子の観測が可能になる」と天文学者は指摘している。
■宇宙の夜明け「再電離」
ウェッブ宇宙望遠鏡の大きな目標は、宇宙の進化における重要な局面、つまりファーストスターが形成され始めた時期の説明の一助となることだと、エッシュ氏は話す。
ビッグバンによって宇宙の膨張が始まってから、ほぼ光のない時代に突入した。この暗黒時代の宇宙は、水素とヘリウムのガスの霧が渦巻いている状態だった。
この時代が数億年続いた後、ついにファーストスターが形成され始めた。ファーストスターは太陽の最大300倍の質量を持つ巨星で、わずか数百万年で燃え尽き、超新星爆発を起こしたと考えられている。
ファーストスターがいつ、どのようにして形成されたかは、明らかになっていない。まだ理論上の存在でしかない謎の物質「暗黒物質（ダークマター）」が関与したとする説もある。これは、宇宙の進化において極めて重要な時期だ。大質量星からの放射により、水素原子が再び陽子と電子に分かれる「再電離」が起きたからだ。
電離が進むと、宇宙は星からの放射に対してますます透明になり、最終的に現在の宇宙空間の大半で検出される「霧が晴れた」状態に至った。再電離現象の研究では、銀河の形成過程を詳しく調べる。
ウェッブに期待されているのは「第2世代の星を含む初代の銀河」の観測だ。「この観測によって、初代星に関する何らかの情報が得られるかもしれない」と、天文学者は話している。【翻訳編集】 AFPBB News｜使用条件
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2021-12-25 01:51:46Z
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