古い宇宙で謎の明るい天体が発見され科学者困惑
 NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡よる最近の発見が天文学者たちを困惑させている。それは、ビッグバンから6億〜8億年しか経っていない若い宇宙の中にある、明るい3つの赤い物体だ。

 この3つの物体は銀河だと考えられているが、宇宙最初期のものにしては意外なほど古い。

 にもかわらず、今日の天の川銀河に匹敵する星々を宿しており、その一方で天の川銀河よりも桁外れに大きな超大質量ブラックホールまで抱えている可能性があるという。

 初期の宇宙になぜこのような銀河と超大質量ブラックホールがあるのか? その理由は現代の宇宙モデルではまったく説明がつかないという。

最初期の宇宙で3つの謎の明るい物体を発見

 ビッグバンからわずか6億〜8億年後のきわめて初期の宇宙で、謎めいた3つの物体が発見されたと報告されたのは2023年のことだ。

 それらは当初より銀河ではないかと推測されていたが、ペンシルベニア州立大学をはじめとする今回の研究チームは、その正体に迫るべく、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(以下JWST)がとらえていたそれらの光の波長をさらに詳しく分析している。

 その結果によれば、それらは数億年も経過しているある意味とても”古い”銀河であろうという。

 さらに驚くべきことに、そうした銀河の中には、天の川銀河のものより100〜1000倍も巨大な超大質量ブラックホールがあるらしいことまでも判明した。

 現代の宇宙論では、銀河とその中心にある超大質量ブラックホールは”何十億年”もかけて一緒に成長すると考えられている。

 なのに、ビッグバン直後のごく初期の宇宙に数億年も経過した古い銀河と怪物のようなブラックホールがあるのはなぜなのか?

 この宇宙論をくつがえす可能性がある謎は、現時点では解明されていない。研究チームのジョエル・レジャ氏は、「非常に混乱します」と話す。

 「現在の宇宙モデルに無理やり当てはめるには、時間の始まりに見たこともないような急激な形成があったと仮定するしかありません」
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初期の宇宙で謎めいた3つの物体が発見された。画像はジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測データから合成されたもの。赤い波長は驚くほどコンパクトであり、青い波長では空間構造の証拠が検出されている/Credit: Bingjie Wang/Penn State; JWST/NIRSpec / image credit:

考えられる可能性は2つ

 JWSTに搭載された赤外線センサーは、非常に古い星々や銀河の光をとらえることができ、それによって宇宙の始まりに近い135億年前の過去を観察することができる。

 そうした太古の光の分析における難題のひとつは、光を発した天体の種類をなかなか区別できないことだ。

 例えば、今回のものの場合、超大質量ブラックホールと古い星々のどちらの特徴もあって、真の正体ははっきりしない。

 これらの正体として考えられる可能性は2つ。

 1つは、不可解なほど古く、しかも天の川銀河よりも質量の大きな銀河が、現在の宇宙モデルから予測されるよりもずっと早い段階で存在していたという可能性。

 もう1つは、銀河の質量自体はもっと常識的だが、そこに今日の宇宙に存在するものより100〜1000倍も大きな超大質量ブラックホールがあるという可能性だ。
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photo by iStock

異質な超大質量ブラックホール

 この現代の宇宙論では説明のつかない質量と年齢はさておき、もしも本当に超大質量ブラックホールがあったのだとすれば、それもまた普通の超大質量ブラックホールではない。

 異常なほど紫外線の光子を放っている一方、高温の塵や明るいX線放射など、超大質量ブラックホールの特徴が見られないからだ。

 だが何より研究チームを驚かせているのは、その巨大さだ。レジャ氏は、「通常、超大質量ブラックホールと銀河は一対のものです」と説明する。両者は一緒に成長し、同じような経験をするはずなのだ。

 「ですが、ここでは成熟した大人のブラックホールが、赤ん坊の銀河の中に住んでいます。一緒に成長するはずなので、まったく意味不明です。あるいは私たちの思い込みだったのでしょうか」

 一方で、銀河全体としては信じられないほど小さいことにも、研究チームは困惑している。

 それらの直径はわずか数百光年、つまり天の川銀河の1000分の1程度しかないのだ。なのに、そこにある星の数は天の川銀河に匹敵し、100億から1兆個の星がある。

 仮に天の川銀河をこの古い銀河と同じくらいにまで圧縮したとすると、最寄りの恒星がほぼ太陽系内に収まるくらいにまで接近する。

 26,000光年離れた天の川銀河の超大質量ブラックホール(いて座A*)は26光年まで近づき、地球の空には巨大な光の柱が見えることだろう。
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photo by iStock

何もかも不可解で天文学者も困惑

 なぜ、これらの初期の銀河は、これほどまでに密度が高いのか?

 それはわからない。その星々は今の段階では未知の時代に、未知の状況のもと、未知のプロセスによって形成されたに違いない。そしてほんの数十億年ののちに、やはり未知の理由によって星々の誕生は終わってしまった。

 「それは初期宇宙特有のものなのです」とレジャ氏は語る。研究チームはこの謎めいた銀河を今後も観測し続けるとのことだ。

 この研究は『Astrophysical Journal Letters』(2024年6月26日付)に掲載された。

References:Tiny bright objects discovered at dawn of universe baffle scientists | ScienceDaily / Tiny bright objects discovered at dawn of universe baffle scientists / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 22:35
  • ID:jCxvrTj00 #

宇宙は、人類が謎を解明するたび、あるいは新しい観測手段を手に入れるたびに
次々と新しく難しいクイズを生み出してくる機械だ。

2

2. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 22:37
  • ID:4iUTaIyw0 #

ビッグバン膨張宇宙論が間違っていたのだ。
これで電気的宇宙論、定常宇宙論へと変わるのだ。
パラダイム・シフトなんて珍しいことじゃない。宇宙論なんて過去10回ぐらい書き換わってきた。

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3. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 22:38
  • ID:RbloXMxb0 #

なぜこんなに宇宙は広いのか? それは人間の好奇心を失わせないため

4

4. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 23:12
  • ID:helo7SWu0 #

科学において観測が重視される理由がわかる話ですね。どんなに完璧だと思える理論ができたとしても、実際に観てみるまでは本当の事はわからないし、観てすらもまだ、解らない。

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5. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 23:29
  • ID:A9wRto5f0 #

人類が絶滅するまでに宇宙の全てを理解出来るのか…
ま、無理だろうな。
でもちょっとでも知りたいから研究するのが人類か

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6.

  • 2024年07月03日 00:27
  • ID:.0GViPWF0 #
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7. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 01:25
  • ID:UPoY5iYY0 #

これ、3便で発送できなかったんだ
1便に混ぜて処理してくれ頼んだ!!

8

8. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 02:16
  • ID:8TwBWfWv0 #

そもそもビッグバンとか誰も見た事がないから推測でしかないんだよな
似たような現象を起こせたとしても、実際それで誕生したかどうかの確証はないしな

9

9. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 06:23
  • ID:urJfsaX20 #

ビッグバンの時に均等に物質が拡散されたのじゃなく、一部に偏りがあったと仮定すれば、「元々最初からそこに集ってたのでブラックホールや銀河の形成も早く、密度が高い状態だった」って説明つかないかな?

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10. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 06:47
  • ID:.h1nQtlC0 #

ほどほどの大きさのブラックホールが地球から見て直列していて、見かけ上巨大な質量のブラックホールになっているというのを思いついたw
この世が偶然(あるいは奇跡)で出来ている以上、どんな仕掛けがあってもおかしくない。

11

11. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 07:30
  • ID:2vem1DQV0 #

裏返ってるとか
屈折の激しい鏡みたいになってるとか
水面のようなものを挟んで反対側の宇宙を見てるとか

12

12. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 07:33
  • ID:yieX.2KV0 #

ウルトラの星やろ

13

13. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 08:54
  • ID:QZqRetD20 #

まぁつまり俺たちが知るような宇宙の常識や研究者の仮説は、まったくの想像で何も分からないってのが正しいんだろうなぁ。

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14. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 09:12
  • ID:1UAkJoAR0 #

>>2
マイナスついてるけど、言い得て妙ですね。10回じゃすまないかもですし、端的に言えば今の科学はだいたい間違っています。

たとえば小学校から高校くらいまで学ぶ物理(いわゆる古典物理)はニュートン力学で、万有引力なんかもありますけど、近似としては正しいですがこれらは相対性理論のほうがより正しいわけである意味間違っているわけですね。その先の理論の統合がどういう風に進んでいくかわかりませんけど新しい「これまでの理論では説明できない事象」が出てくるたびに新しい説がたくさんでてもしかするとその中により正しいものがるかもしれない。・・・と考えるとワクワクしちゃいます

15

15. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 09:15
  • ID:gs61.4AR0 #

なんだか知らんが「とにかく明るい」・・・
私はここで第3の可能性に思い至った

16

16. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 11:34
  • ID:hkVdWf350 #

宇宙の晴れ上がりがビックバンがら38万年後
この時期に素粒子はヒッグス粒子によって質量を獲得し今の宇宙が始まったとされているが
6〜8億年後には(おそらく)巨大ブラックホールができてしまっている
恒星の寿命からしても早すぎるしなんか違うプロセスでブラックホールができてんのかもしれんね
ブラックホールかどうかもはっきりしてないようだが

17

17. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 13:18
  • ID:KAR0YMFp0 #

やっぱり宇宙は繰り返しているんだよ!それは前回以前の宇宙にすでにあった超大質量ブラックホールさ!
ビッグバンとは究極まで質量の増加したブラックホールの爆発で、その爆発に吹き飛ばされないくらい大質量化したブラックホールはそのまま生き残っていたのさ!

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18. 匿名処理班

  • 2024年07月03日 16:41
  • ID:6dQrujrw0 #

>>2
いまのところ一番矛盾がないという点で"膨張宇宙論"が支持されているだけで
膨張宇宙論も定常宇宙論もプラズマ宇宙論もあちらを立てればこちら立たずだからなぁ
ぶっちゃけどの論が隆盛しようとパラダイムシフトでもなんでもない
定常宇宙論が主流だった時代から、膨張宇宙論に変わったけどとくになんもねーしなw

>>8
それを言い出すと「宇宙の始まり」なんて誰も観たことが無いよ

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19. 匿名処理班

  • 2024年07月04日 05:53
  • ID:t6ZRta010 #

フォトンとダークマター
光と闇の戦いが始またのじゃ

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20. 匿名処理班

  • 2024年07月04日 06:53
  • ID:RQ6Ek1LQ0 #

>>8
そりゃそうなんだけど、遠くの星ほど速い速度で遠ざかっているように観測される事実からそれが一転に集中してた頃って逆算すると138億年くらいまえじゃね?→何があったの?→急に広がったようだからビッグバンと名付けておくか→だいたい一様に広がってるなら今なら3Kくらいじゃね?と誰かが予言。たまたま別の事象でどうもあらゆる方向から3Kくらいの温度の輻射があるようだ→それって予言の輻射じゃね?→宇宙背景輻射という事実。こういうのを説明するには、どうもビッグバンがあったらしいし、だいたい説明がつく。ってことの積み重ねだからたかだか数千年ほど人間が空を眺めて観測したレベルがたまたまなのかもしれないけど、因果関係として考えると一番マトモっぽいのがこの説なのよってことね。

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