ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した天文学者らが、宇宙誕生から約10億年後に爆発した大質量星の光を検出しました。このII型超新星はSN Eosと名付けられ、宇宙の暗黒時代における初期恒星集団についての洞察を提供します。この発見は、分光法で確認された最も古いこのようなイベントです。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により、宇宙がわずか10億歳の時に発生したII型超新星SN Eosの観測が可能になりました。この爆発は燃料を使い果たした大質量星から生まれ、数億年後に地球に届く光の爆発を生み出しました。 メリーランド州ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学のデビッド・カウルター氏とチームは、この超新星を特定しました。これは巨大な銀河団の背後に位置していました。銀河団の重力はレンズとして働き、光を数十倍に増幅し、詳細な研究を可能にしました。光のスペクトル分析により、II型超新星であることが確認され、この距離での分光法による初の検出となりました。 原因となった星は、水素とヘリウムより重い元素の含有量が異常に低く—太陽の10%未満でした。この組成は、初期宇宙で重元素を生成する星の世代がまだ少なかったという期待と一致します。 「それはすぐに、[その星が爆発した]恒星集団の種類を教えてくれます」と、英国ポーツマス大学のオル・グラウアー氏は述べます。「大質量星は誕生後非常に、非常に速く爆発します。宇宙論的時間スケールでは、100万年ほどは無に等しい。だから、その銀河での進行中の星形成について教えてくれます。」 このイベントは、再電離時代直後に発生しました。この時代、最初の星々の光が中性水素を電離し、宇宙を放射に対して透明にしました。「これは宇宙が短い暗黒期から抜け出し、光子が再び自由に広がり、物が見えるようになった再電離期に非常に、非常に近いのです」とグラウアー氏は付け加えます。 英国クイーンズ大学ベルファストのマット・ニコル氏は、その意義を強調します。「これほど遠くで、孤立した超新星をこれほど美しいデータで個別に観測でき、近傍宇宙のほとんどの星とは異なることがデータから分かるのです。」 この発見は、初期大質量星の死の稀有な覗き見を提供し、宇宙の幼少期の銀河の性質を明らかにします。研究の詳細はarXiv:2601.04156に記載されています。