早稲田大学の研究グループが宇宙初期の回転銀河を発見

早稲田大学を初めとした天文学者のチームは、アルマ望遠鏡を用いて、宇宙初期にゆっくりと回転している銀河を発見した。その銀河は、自転が観測された最も若い銀河で、現在の銀河よりもずっと遅い自転をしていることも判明したという。

銀河が出来て間もない頃の様子を観察。銀河の誕生の謎に迫る

すべての銀河は自転しており、通常は信じられないほどの速さで回転している。例えば、我々が属する天の川銀河は1秒間に、200キロメートル以上の回転速度を持っている。しかし、銀河がどのようにしてこのような速度になるのか、そのメカニズムはまだ解明されていない。

今回、早稲田大学の研究チームは、チリにあるアルマ望遠鏡 (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) を用いて、非常に遠い銀河の観測に成功した。この銀河はMACS1149-JD1といい、通常は観測できないほど遠方にある銀河だ。

しかし、この銀河からの光は巨大な銀河団を通過し、その銀河団からの重力レンズ効果によってMACS1149-JD1が拡大されて見えるのだ。

MACS1149-JD1は、宇宙が誕生してからわずか5億年しか経っていない、最も若い銀河の一つだ。研究チームはアルマ望遠鏡を用いて、この銀河の円盤に存在する酸素III (二重イオン化酸素) を調べた。

そして、銀河の円盤の大きさと回転速度のモデルを作成し、観測結果と比較した。

その結果、MACS1149-JD1 は直径がわずか3,000 光年ほどの大きさであることが判明した。これは、我々が属する銀河である天の川銀河のサイズ直径10万光年以上に比べるとはるかに小さいサイズだ。また、MACS1149-JD1の自転速度は1秒間にわずか50キロメートルで、天の川銀河の自転速度の4分の1以下であることがわかった。

「JD1 の自転速度は、それ以降の時代の銀河や我々の銀河系で見られる速度よりもはるかに遅く、JD1 は自転運動の初期段階にあると考えられます。」と、論文の共著者である早稲田大学の井上昭雄教授は述べている。

これらの結果は、銀河が最初は小さく、ゆっくりと回転していることを示唆している。その後、何十億年もかけて、より多くの物質を蓄積し、回転速度が速くなると考えられている。

研究チームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って、宇宙時間の中で銀河の自転速度をさらに詳しく調べたいと考えている。