宇宙誕生から5億年、銀河はもう重元素を外へ吐き出していた。JWST が3つの銀河の光から読んだ「汚れ」の広がり
この記事には広告（Amazon アソシエイトのリンク）を含みます。 宇宙が始まったとき、あったのは水素とヘリウム、ごくわずかなリチウムだけでした。炭素も酸素もケイ素も、星の中で作られて初めて世に出ます。だから宇宙の最初の星は、重元素をまったく含まない「混じり気のないガス」から生まれたはずで、そういう星は「種族III」と呼ばれています。ただ、この種族IIIの星はまだ1つも見つかっていません。 見つからない理由の候補はいくつもありますが、その1つが「混じり気のないガスが、思ったより早く消えてしまった」というものです。最初の銀河ができて星が生まれ始めると、超新星などが重元素をまき散らします。それが銀河の中だけにとどまらず、外のガスにまで混じってしまえば、次の世代の星はもう「混じり気なし」ではなくなります。問題は、それがいつ始まったのかでした。 アリゾナ大学スチュワード天文台の Yongda Zhu さんと Zhiyuan Ji さんを中心とするチームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）で撮った3つの銀河の光から、宇宙誕生後およそ5億〜7億年の時点で、重元素を含むガスが銀河の外へ向かって流れ出していたことを見つけました。論文は2026年9月24日に Nature Astronomy に載りました。 銀河の中ではなく、銀河のまわりを見たい JWST が来てから、ごく初期の銀河の中に重元素があることは、すでにいろいろな方法で分かってきました。銀河のガスが光る「輝線」を調べると、赤方偏移14、つまり宇宙誕生から3億年もたたない銀河にも酸素や炭素の信号が見えます。星が生まれれば、その場で重元素ができるのは当然といえば当然です。 分かっていなかったのは、その重元素が銀河の外、まわりのガスにまで出ていっていたかどうかです。銀河はガスを吸い込んで星を作り、星が死ぬと重元素を含むガスを吐き出し、そのガスがまた戻ってきて次の星になります。この出し入れは「バリオン循環」と呼ばれていて、現在の宇宙では当たり前に起きています。それが宇宙の最初の数億年で、もう回り始めていたのかを直接確かめた観測はほとんどありませんでした。 遠くの銀河のまわりのガスを調べる定番の方法は、さらに遠くにあるクエーサー（活発なブラックホールが光る天体）を背景の灯りにして、手前のガスが...
