【共同リリース】ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡、133億光年かなたの星団を捉える

2024.07.04

千葉大学先進科学センター

宇宙論と宇宙の構造形成。宇宙の成り立ちと進化を天文観測データと物理学を駆使して解明することを目標としています。
特に宇宙のエネルギー密度の大部分を占める未知の成分、ダークマターとダークエネルギーを解明すべく、重力レンズ現象を中心とした多角的な研究をおこなっています。

最近関心を持っているテーマ: ダークマター、重力波、初代天体
研究 / 人生におけるモットー: 素朴な疑問を大事にする
趣味 / 休日の過ごし方など: 囲碁

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発表のポイント

ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、133億光年かなたの銀河の中にこれまでで最遠方の星団を発見しました。
発見された星団は天の川銀河の球状星団より質量が大きく、恒星の数密度が非常に高いことが分かりました。この発見により、初期宇宙の若い銀河で球状星団がどのように誕生したのかを解明する大きな一歩になると期待されます。
銀河の進化にとって重要な大質量星や、ブラックホールの種の形成についても新たな視点をもたらす可能性があります。

　早稲田大学、千葉大学、名古屋大学、筑波大学などの天文学者の国際チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、宇宙年齢4億6千万年の時代の星団を発見しました。これまでで最遠方の星団の発見です。
　本研究成果は、イギリスの科学誌『Nature』に、2024年6月24日（現地時間）に電子版に掲載されました（論文名：Bound star clusters observed in a lensed galaxy 460 Myr after the Big Bang）。

図1.今回発見された星団
Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Stockholm University) and the Cosmic Spring collaboration

研究の概要
　私たちの天の川銀河には、球状星団と呼ばれる、何十億年もの間、自らの重力で集団を保ちながら生き延びてきた星団があります。球状星団は、宇宙初期に生まれた、いわば化石のような天体であると考えられていますが、いつどこで形成されたのかは、未だよくわかっていませんでした。
　今回、早稲田大学、千葉大学、名古屋大学、筑波大学などの天文学者の国際チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡^※1を用いて、宇宙年齢4億6千万年の時代の銀河であるSPT0615-JD1、別名コズミック・ジェムズ・アーク(Cosmic Gems arc; 宇宙宝石の円弧)の中に、5つの極めてコンパクトな星団^※2を発見し、それらが球状星団の祖先である可能性を突き止めました。

※1：ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡
米国NASAが2021年12月25日に打ち上げた、主鏡口径6.5mの巨大な宇宙望遠鏡。わずか2年の間に初期宇宙の銀河の観測で革新的な成果を数多く挙げています。今回の成果もその一つとなります。

※2：星団
恒星の集まり。特に、恒星同士の重力で集団を保つ星団を自己重力星団と言います。今回見つかった5つの星団は自己重力星団であることが分かりました。

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