クラゲ銀河とは何か？
クラゲ銀河は、高密度の銀河団の中で見つかるユニークな天体の一種で、海洋無脊椎動物に似た、ガスと生まれたばかりの星からなる長くたなびく「触手」が特徴です。これらの触手のような流れは、周囲の環境との激しい相互作用によって形成されます。具体的には、銀河が他の銀河が密集する高温・高密度の銀河団の中を高速で移動する際に発生します。
Waterloo Centre for Astrophysicsのバンティング博士研究員であるDr. Ian Robertsは、最近、遠方宇宙においてこの現象の顕著な例を特定しました。クラゲ銀河の視覚的な形態は、標準的な銀河円盤と、後方にたなびくガスの尾の中に位置する若い星々の明るい青い「ノット（結び目）」によって定義されます。これらの星は銀河の本体内で生まれたのではなく、ガスが銀河団内媒質に引きずり込まれて剥ぎ取られる際に、その中で誕生したものです。
これらの構造の観測には高度な計器が必要です。なぜなら、「触手」はしばしば微かであり、深宇宙の膨大な距離によって不鮮明になるためです。University of Waterlooによる今回の発見では、科学者たちはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を利用して、記録的な遠方にあるこれらの繊細な特徴を解像しました。データにより、85億年前という昔であっても、銀河がこのような印象的なクラゲのような姿を生み出すために必要な物理的変貌を遂げていたことが明らかになりました。
銀河におけるラム圧剥ぎ取りとは何か？
ラム圧剥ぎ取り（ラム・プレッシャー・ストリッピング）は、銀河が銀河団内を移動する際に、銀河団内媒質の圧力によって銀河内のガスが強制的に取り除かれる天体物理学的なプロセスです。この高温・高密度のガスの「風」は物理的な障壁として機能し、銀河内部の冷たいガスを重力の底から周囲の空間へと押し出します。
ラム圧剥ぎ取りのメカニズムは、強い向かい風の中を自転車で走る際の、空気が押し戻してくる力によく例えられます。しかし、宇宙の真空において、この「風」は銀河団に充満する希薄ながらも極めて高温のプラズマで構成されています。銀河が高速で銀河団の中心へと落下すると、圧力は銀河自体の重力に打ち勝つほど強烈になり、クラゲのような形態を決定づける長いガスの尾の形成につながります。
The Astrophysical Journalに掲載された研究によると、このプロセスは銀河のライフサイクルにおいて極めて重要です。星形成に必要な冷たいガスを取り除くことで、ラム圧剥ぎ取りは事実上銀河を「クエンチ（星形成の停止）」させ、最終的には「赤くて死んだ」楕円銀河のような天体へと至らせます。University of Waterlooのチームがこれほど高い赤方偏移（z=1.156）でこのプロセスを観測したことは、こうした激しい環境相互作用が、これまでモデル化されていたよりも宇宙の歴史のずっと早い段階で起こっていたことを示唆しています。
COSMOS2020-635829の発見
COSMOS2020-635829として知られるクラゲ銀河候補の発見は、観測天文学における金字塔であり、z = 1.156という過去最遠の記録を更新しました。COSMOS領域でこの天体を特定したことにより、研究者たちは、初期宇宙においてこうした活発な剥ぎ取りプロセスが発生していたことが知られているタイムラインを塗り替えました。
Waterloo Centre for Astrophysicsの科学者たちは、宇宙進化サーベイ（COSMOS）の深視野データを精査している際にこの発見を行いました。この特定の空域は、天の川銀河の面から遠く離れているため、近傍の星や塵の干渉を受けずに遠方宇宙を鮮明に見渡すことができ、JWSTなどの望遠鏡にとって主要なターゲットとなっています。この領域は南北両半球から観測可能であるため、銀河の進化に関する多波長研究のための標準的な領域となっています。
COSMOS2020-635829の明るい青いノットと微かなガスの尾を検出する上で、JWSTの近赤外線観測能力は不可欠でした。赤方偏移1.156において、この銀河からの光は望遠鏡の鏡に届くまでに約85億年かけて旅をしてきました。「私たちは、これまで研究されていなかったクラゲ銀河を見つけ出すことを期待して、この十分に研究された領域の膨大なデータを調べていました」と、Dr. Ian Robertsは2026年2月17日付のニュースリリースで述べています。この未記録の銀河が即座に特定されたことは、現代の宇宙望遠鏡の前例のない感度を物語っています。
なぜCOSMOS2020-635829の発見は初期宇宙にとって重要なのか？
COSMOS2020-635829の発見が重要である理由は、ラム圧剥ぎ取りが85億年前という、現在の銀河団形成モデルが予測していたよりもずっと早い段階で、活発に銀河を変貌させていたことを証明したためです。この知見は、初期宇宙において、急速な宇宙の成長期にすでに銀河からガスを剥ぎ取り、その性質を変えることができる「過酷な」環境が存在していたことを示唆しています。
今回の研究以前は、多くの天体物理学者が、85億年前の銀河団はまだ形成途上の無秩序な段階にあると考えていました。銀河団内媒質は、クラゲ銀河を作り出すのに必要な大きなラム圧を及ぼすほどには、まだ密度も温度も高くはないという理論が立てられていたのです。しかし、University of Waterlooのチームの発見はこのタイムラインに異を唱え、銀河団が予想よりもはるかに早く、ガス剥ぎ取りを通じて銀河を「死滅」させ始めるほど成熟していたことを示しています。
この研究の影響は、現代の宇宙とその中に多く存在する「死んだ」銀河の理解にまで及びます。Dr. Ian Robertsは、JWSTのデータで観察された過酷な銀河団環境が、今日の銀河団に見られる星形成を行わない膨大な銀河の集団を形成する上での基礎的な役割を果たした可能性が高いと指摘しています。これらの変貌を遂げた銀河をその初期段階で観察することで、研究者はガスに富んだ活動的な渦巻銀河から、多くの成熟した銀河団を特徴づけるガスが乏しく休止状態にある銀河への移行を、より正確にマッピングできるようになります。
今後について、ウォータールー大学のチームは、追跡調査を行うためにジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の追加観測時間をすでに申請しています。将来のデータにより、後方に引かれたガスや「触手」内の星の年齢について、より詳細な分光分析が可能になる予定です。これにより、ラム圧剥ぎ取りプロセスの速度や、宇宙の138億年の歴史の異なるエポック（時代）においてそれがどのように変化したのかがさらに明確になるでしょう。
- 主要研究論文タイトル: JWST Reveals a Candidate Jellyfish Galaxy at z = 1.156
- 筆頭著者: Dr. Ian Roberts, University of Waterloo
- 掲載誌: The Astrophysical Journal (DOI: 10.3847/1538-4357/ae3824)
- 主要指標: 赤方偏移 z = 1.156（遡行時間 85億年）
- 観測装置: ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)
Comments
No comments yet. Be the first!