ウェッブ宇宙望遠鏡、ケンタウルスAの数百万の星々を捉える――銀河衝突が形作った銀河の実像
注目画像： [ウェッブのNIRCamとMIRIによるケンタウルスA（NGC 5128）の合成画像。数百万もの個別に分解された星々と、同銀河の特徴的なダストレーンを示す。クレジット：NASA/ESA/CSA/STScI]
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、地球に最も近い活動銀河であるケンタウルスA（NGC 5128）の塵に覆われた中心核において、数百万の個別の星々を識別したと、欧州宇宙機関が7月6日に発表した。ウェッブの科学運用4周年を記念して公開されたこれらの画像は、約20億年前の大規模な衝突の傷跡を今なお残す銀河の、前例のない眺めを提供する。
ケンタウルスAは、ケンタウルス座の方向1100万光年の距離に位置し、空で最も顕著な電波銀河である。その特異な形状と暗いダストレーンは、長年にわたり銀河合体の産物であることを示してきた。しかし、ハッブル宇宙望遠鏡による可視光観測では、中心核を覆う厚い塵を透過することができなかった。ウェッブの近赤外線カメラ（NIRCam）と中間赤外線装置（MIRI）がそのベールを突き抜け、この領域ではかつて個別に見ることのできなかった星の集団を明らかにした。
「ウェッブはこれまでで最も強力な進歩を意味し、かつてアクセス不可能だった波長と詳細への窓を開きます」と、NASA本部の天体物理学部門ディレクター、ショーン・ドマガル＝ゴールドマン氏は述べた。
銀河考古学、星々をたどって
赤外線観測により、恒星の種類、年齢、分布を分析してケンタウルスAの時間軸を再構築する、一種の銀河考古学が可能になる。NIRCamは銀河の中心核に至るまで星々を個別に識別し、合体前に形成された古い星の集団と、衝突時およびその後遺症の中で生まれた若い星々を区別した。
MIRIの中間赤外線画像は、銀河の中心を横切る、印象的な灰白色の平行四辺形型のダストバンドを明らかにした。ピンクとラベンダー色の繊細なループと淡いリボンが、S字状の配置で中心核の上下に弧を描いている。この特徴の起源は不明であり、超巨大ブラックホールの活動または合体によって誘発された星形成に関連している可能性がある。
画像の中の輝く赤い点は、塵に富んだ星または恒星のゆりかごとして特定されている。すなわち、物質を放出する年老いた星、または合体によってかき乱されたガスから形成される新しい星である。
ブラックホールのつながり
ケンタウルスAの中心にある超巨大ブラックホールは、約1億太陽質量と推定され、銀河を形成する上で二重の役割を果たしている。ウェッブの分光データは、ブラックホールによって駆動されている可能性が高い、高速で流れる電離ガスと、中心近くの歪んだ回転円盤内のより暖かい分子水素を明らかにしている。
「ケンタウルスAは、この宇宙的な相互作用の珍しい近距離ビューを提供します」とESAは、銀河とその中心ブラックホールの共進化に言及して述べた。ブラックホールは、ガス雲を圧縮することで星形成を引き起こすことも、物質を銀河の外に押し出すことで星形成を制限することもできる。
ウェッブ4年目の節目
ケンタウルスAの観測は、ウェッブの4年目の運用によるより広範な成果の一部である。その他のハイライトには、わずか4光年離れたアルファ・ケンタウリを周回する惑星候補、ビッグバンから7億3000万年後の最も初期の既知の超新星、そしてウェッブとハッブルを組み合わせた土星の最も包括的な画像が含まれる。
ウェッブは2021年12月に打ち上げられ、2022年半ばに科学運用を開始した。欧州の貢献には、アリアン5ロケット、NIRSpec分光器、そして欧州の研究所が主導するコンソーシアムがNASAのジェット推進研究所およびアリゾナ大学と協力して製造したMIRI装置の半分が含まれる。
雅子 訳