すごい！ハッブル宇宙望遠鏡、最遠方の銀河を発見（再び）
アラン・ボイル著
「スパイナル・タップ」のロック歌手たちのように、天文学者たちはハッブル宇宙望遠鏡のダイヤルを11まで上げ、宇宙がまだ4億歳だった時代の、これまでに発見された中で最も遠い銀河だと言われるものを特定した。
天文学者たちは、おおぐま座にあるGN-z11として知られる銀河からの光が134億年前に放射されたことを、天体物理学ジャーナルに掲載される予定の研究で報告した。この光年という測定距離は、過去1年間に記録された2つの遠方銀河の距離を上回る。
研究者らは、この記録はNASAの次世代ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が稼働するまで破られない可能性が高いと述べている。
「ハッブル宇宙望遠鏡で私たちが予想していた以上の大きな一歩を、私たちは過去へ遡ることができました」とイェール大学の天文学者パスカル・オエシュ氏はニュースリリースで述べた。
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オエッシュ氏とその同僚たちは、ハッブル宇宙望遠鏡とNASAのスピッツァー宇宙望遠鏡の画像からGN-z11の色を特定することで、その距離を推定していた。しかし今回、その光の詳細な分光分析によって、より正確な距離を割り出したという。
「我々の分光観測により、この銀河は当初考えていたよりもさらに遠く、ハッブル宇宙望遠鏡で観測できる距離の限界にあることが明らかになった」と、研究の共著者で宇宙望遠鏡科学研究所のガブリエル・ブラマー氏は述べた。
天文学者は、宇宙の膨張とそれに伴うドップラー効果によって、明るい天体のスペクトルが赤方偏移している度合いを調べることで、極限まで遠い距離を測定します。GN-z11の場合、赤方偏移（z）は11.1で、これは134億年という時間スケールに相当します。この赤方偏移は、銀河の番号名に反映されています。
11 という数字は、モキュメンタリー「This Is Spinal Tap」のワンシーンを思い起こさせます。そのシーンでは、クリストファー・ゲスト演じるロックギタリストが、自分のアンプのダイヤルが 10 で止まらず 11 まで上がるので、他のバンドよりも大きな音で演奏できると説明しています。
ハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ3で撮影された画像では、銀河は赤みがかった曲線のように見えますが、これは赤方偏移によるものです。もし私たちがこの銀河を間近で観察できていたなら、何十億年も前に、熱い青い星々が誕生する様子が鮮やかに映っていたことでしょう。
研究チームによると、GN-z11は天の川銀河の25分の1の大きさで、恒星質量は銀河系全体のわずか1%に過ぎない。しかし、それでもこの大きさは、当時の宇宙史において天文学者が予想していたよりも大きい。研究者らによると、GN-z11の星形成率は天の川銀河の現在の約20倍だという。
「最初の星が形成され始めてからわずか2億年から3億年後に、これほど巨大な銀河が存在していたというのは驚くべきことです」と、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・イリングワースは述べています。「太陽の10億倍もの質量を持つ銀河がこれほど早く形成されるには、非常に速い成長と、膨大な速度で星々が生み出される必要があるのです。」
これらの発見は、ウェッブ宇宙望遠鏡や、広域赤外線サーベイ望遠鏡（WFIRST）などの次世代観測装置に対する天文学者の関心を高めている。ウェッブ宇宙望遠鏡は2018年に打ち上げが予定されている。
「この新たな発見は、ウェッブ望遠鏡が最初の銀河が形成されていた時代にまで遡って、そのような若い銀河をきっと多く発見するだろうということを示している」とイリングワース氏は語った。
GN-z11 について詳しく知るには、本日太平洋標準時正午に開催される科学者とのライブディスカッション「ハッブル ハングアウト」に参加してください。
