ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測が、遠方の初期宇宙銀河に巨大な星が存在することを示唆している。これらの可能性のあるPopulation III星は、太陽質量の最大10,000倍に達する可能性がある。この発見は超大質量ブラックホールの起源を説明するかもしれない。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により、天文学者らは初期宇宙の遠方銀河を詳細に観察でき、一部に異常な化学的特徴を明らかにした。GS 3073銀河では、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのDevesh Nandal氏率いる研究者らが、典型的な星や宇宙現象では説明できない極めて高い窒素濃度を特定した。
近傍の星は銀河進化モデルで仮定されるように約120太陽質量に制限されているようだ。「私たちの銀河進化モデルすべて…は、星が120太陽質量程度を超えることはできないという事実に基づいている」とNandal氏は指摘した。しかし、仮説上の原始巨大星であるPopulation III星は、シミュレーションによると1,000から10,000太陽質量に成長し、過剰な窒素を生成する可能性がある。Nandal氏のチームは、数個のそのような星でGS 3073の窒素豊富さを説明できると計算した。「私たちの研究は、初期宇宙におけるPopulation III超大質量星のこれまでで最強の証拠を示している」と彼は述べた。
高い窒素は他の遠方銀河でも見つかっているが、GS 3073のレベルは際立っている。懐疑派のケンブリッジ大学のRoberto Maiolino氏は、銀河の化学的成熟度がPopulation III星に不適切な非純粋環境を示唆すると主張する。メイヌース大学のJohn Regan氏は、初期宇宙の銀河はしばしば奇妙な特徴を示し、そんな形成が妥当だと反論した。
確認されれば、これらの星は宇宙史初期に超大質量ブラックホールがどう出現したかを明らかにし、巨大な恒星崩壊からの急速成長経路を提供するだろう。検証は依然難しく、追加の特徴が必要だ。「その存在を裏付けるのはまさに困難だ—決定的な証拠を得るのは非常に難しい」とRegan氏は言い、「しかしこの特徴は非常に強い」と付け加えた。
この発見はThe Astrophysical Journal Lettersに掲載（DOI: 10.3847/2041-8213/ae1a63）。