宇宙再イオン化時代を知る貴重な資料
宇宙はビッグバン直後は高温のため陽子と電子がバラバラのイオン化した状態となっていました。宇宙が40万年ほどかけて冷えると陽子と電子が結びつて、電気的に中性の水素原子になったと考えられています。このとき宇宙には天体はまだ存在せず、暗黒時代という呼ばれ方をしています。
その後、宇宙で最初に生まれた天体が強烈な紫外線を放ち、水素を再びイオン化します。ビッグバンから10億年後には、ほとんどの水素がイオン化したと考えられ、現在も宇宙はその状態を保っています。
この現象を天文学では「宇宙再イオン化」と呼んでいます。
では、この宇宙の暗黒時代を終わらせ宇宙に満ちる水素のほとんどをイオン化した最初の天体とはなんだったのでしょうか？ そしてどのようにして星間物質に吸収されることなく、高エネルギーの光子を深宇宙まで放ったのでしょうか？
宇宙再イオン化の多くは謎に包まれています。
遠方の銀河は、そんな宇宙初期の姿を知るための貴重な情報源となります。
ハッブル宇宙望遠鏡の観測によれば、サンバースト・アーク銀河はビッグバンのわずか1億5000万年後には存在していたと考えられるそうです。それは、数少ない「再イオン化時代」を伝える生き残りの1つであることを意味しています。しかもこの銀河は重力レンズ効果によって、こうした遠方銀河の中でももっとも明るい銀河として観測することができるのです。
こうした意味で、この薄く引き伸ばされてしまった銀河はとても貴重な観測対象となっています。
サンバースト・アーク銀河の観測によると、一部の強烈なイオン化光は厚い銀河のガスから脱出していることが確認できたと言います。これは星形成領域がコンパクトにまとまっていることも影響しているかもしれません。
この情報だけで宇宙の再イオン化の謎を解明することは難しいですが、宇宙初期に何が起こっていたかを知るための観測による最初の手がかりを提供していることは確かです。
宇宙の巨大な天然の望遠鏡「重力レンズ」が宇宙誕生から現在へ繋がる宇宙進化の謎を解き明かしてくれるかもしれません。
