NASAのハッブル宇宙望遠鏡が、これまで観測された中で最も遠い星、129億光年離れたエアレンデルを発見したのは、1年ちょっと前のことだった。
今回、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が独自の測定を行い、宇宙の最初の10億年以内に形成された物体を前例のない形で垣間見ることができた。
ウェッブ近赤外線カメラ（NIRCam）は、エアランデル（古英語で「明けの明星」）が信じられないほど明るいことを明らかにしました。太陽の約100万倍の明るさで、さらに2倍も高温です。さらに、JWSTは、もしエアランデルをもう少し鮮明に観測できたとしたら、どのような色になるかまで明らかにしました。B型星であるため、かなり青い色をしている可能性が高いのです。
エアレンデルの色は、それが単独ではないことを示唆しており、これはウェッブ研究所の科学者たちにとって驚きでした。エアレンデルほどの大きさの恒星はしばしば伴星を持ちますが、NASAは、エアレンデルは地球からの距離に比べてどの伴星にも近すぎるため、区別がつかないだろうと予想していました。しかし、実際にはそうではありませんでした。
「エアレンデルの色だけに基づいて、天文学者たちはより冷たく赤い伴星の兆候を見ていると考えている」とNASAの人々は今週述べ、その観測に必要な光は宇宙の膨張によってハッブル宇宙望遠鏡の観測機器では検出できないほど引き伸ばされていたと付け加えた。
ありがとう、時空のしわ
これまで地球から最も遠い恒星の記録は、ハッブル宇宙望遠鏡によって2018年に発見されたイカロスで、地球からわずか90億光年しか離れていません。エアレンデルの光はイカロスの光よりも地球に到達するまでに約40億年長くかかり、通常は観測範囲外です。しかし、NASAによると、時空の大きな歪みによって少なくとも4000倍に拡大されたため、観測が可能になったとのことです。
エアレンデルとその親銀河であるサンライズアークは、NASAが「時空のしわの背後にある幸運な配置」と呼ぶ銀河団WHL0137-08によってのみ観測可能です。この巨大な銀河団は地球とサンライズアークの間に位置し、非常に強い重力で銀河間拡大レンズのような役割を果たします。そのため、この現象は「重力レンズ効果」という適切な名前で呼ばれています。
JWSTが撮影した、これまで観測された中で最も遠い恒星、エアレンデルのズームイン画像 – クリックすると拡大します。クレジット：NASA、ESA、CSA、D. Coe（ESAのSTScI/AURA、ジョンズ・ホプキンス大学）、B. Welch（NASAゴダード宇宙飛行センター、メリーランド大学カレッジパーク校）。画像処理：Z. Levay（高解像度版）
NASAは、エアレンデルに関する知見に加え、サンライズアークに関する新たな情報も得たと発表しました。天文学者たちは、サンライズアーク内部に、最古の500万年前のものも含む星形成領域と、それより古くから存在する星団を発見しました。発見された星団の一つは、年齢が約1000万年と考えられており、重力で結びついていると考えられています。つまり、現在も存在している可能性が高いということです。
「これは、我々の天の川銀河にある球状星団が130億年前に形成された当時、どのような様子だったかを示している」と米宇宙機関は指摘した。
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ウェッブ研究チームによると、WHL0137-08の背後から顔を出しているエアレンデルを発見して以来、同様の重力レンズ効果を利用して他の遠く離れた恒星を検出することができているが、J・R・R・トールキンの中つ国の太陽と月の守護者であるハーフエルフにちなんで名付けられたこの恒星ほど遠くにある恒星はなかったという。
伝説はさておき、NASA は、WHL0137-08 によって作成されたような重力レンズが、いわゆる「種族 III」の星の存在を確認するのに役立つことを期待しています。種族 III の星とは、ビッグバン直後に出現したが、ずっと後に爆発し、宇宙に重元素をまき散らした原始的な巨星です。®
