ビッグバン直後に誕生した「最初の星」を発見した可能性

ビッグバン直後に誕生した「種族III」とは？

種族IIIの恒星は、ビッグバン直後に残された「ヘリウム」と「水素」、そしてごくわずかな「リチウム」だけで構成されていると考えられています。

これらの星は、宇宙誕生から約2億年後という非常に早い時期に形成されたと推定されています。

種族IIIは非常に希少で、すでに太古の昔に寿命を終えて消滅したと考えられていますが、科学者たちはこれらの遠くかすかな星々の光が、観測可能なのではないかと考えてきました。

これまでに種族IIIの候補とされた天体はいくつかありましたが、その形成や性質に関する3つの主要な理論的予測をすべて満たしていないため、いずれも除外されてきました。

具体的には、

1：小さなダークマターの塊で形成されていること

2：極めて大質量であること

3：小さな星団として形成されていること

という3つの条件です。

そして研究チームは今回、この3条件をすべて満たした天体を観測したと報告しています。

第一に、チームが観測した遠方銀河「LAP1-B」のデータにおいて、種族III候補となる天体は、事前の予想通り「太陽質量の約5000万倍のダークマター塊」の中で形成されていました。

また、星の質量が非常に大きく、太陽の10倍から1000倍にも及んでいます。

これらの巨大な星々は集団で存在していますが、その集団も合計で数千個分の太陽質量程度という「小規模な星団」としてまとまっており、これも3つ目の理論予測と一致します。

研究者たちは「LAP1-Bは、古典的な3つの主要な理論的予測すべてに一致した、初の種族III候補だ」と記しています。

さらなる証拠となるのが、LAP1-Bを取り巻くガスのスペクトル（波長）に、特徴的なサインが見られ、金属元素（天文学ではヘリウムより重い元素を総称して「金属」と呼ぶ）がごくわずかしか含まれていない点です。

これは「系が非常に若く、最初期に誕生した大質量星のいくつかが最近超新星爆発を起こし、こうした初期元素でガスを“汚染”したばかりである」というシナリオと合致します。