ジェームズ・ウェッブ望遠鏡からの新たな発見は、これまで考えられていたよりもはるかに古い時代に生命が存在していた可能性があることを示唆しています。

新しい結果から ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 彼らは、初期の宇宙に驚くほど豊富な酸素があったことを明らかにしました。 研究者らは、宇宙誕生から5億～7億年の間に銀河内の酸素レベルが上昇し、現代の銀河で見られるレベルと同様のレベルに達したことを発見した。 これは、生命の基本的な要素がこれまで考えられていたよりもはるかに早くから存在していたことを示唆しています。

宇宙の始まり、誕生直後 大爆発存在したのは水素、ヘリウム、リチウムなどの軽い元素だけでした。 酸素などのより重い元素は、後に星内部の核融合反応によって形成され、主に超新星爆発などの現象を通じて銀河に広がりました。 広大な宇宙の歴史の中で展開されているこの継続的な元素合成のプロセスは、世界と私たちの周りの生物を構成する多様な元素を生み出してきました。

宇宙誕生から5億年から7億年後の6つの銀河のJWST赤外線画像。 6 つの銀河はすべて、現代の銀河と比較して酸素の存在量が少ないです。 画像出典: NASA、欧州宇宙機関、カナダ宇宙機関、K. 中島らも

JWSTを使用した最近の成果

国立天文台の中島公彦氏率いる研究チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）のデータを使用して、宇宙の最初の20億年間に存在した138の銀河の酸素を測定した。 研究チームは、ほとんどの銀河には現代の銀河と同様に酸素が豊富に存在することを発見した。 しかし、サンプルに含まれる7つの最古の銀河、つまり宇宙が誕生してからわずか5億～7億年の頃に存在した銀河のうち、6つは酸素含有量が予想のおよそ半分だった。

この酸素含有量の急速な増加は、天文学者の予想より早く起こりました。 このことは、酸素などの必要な成分が初期宇宙ですでに容易に入手可能であったため、これまで考えられていたよりも早く生命が誕生した可能性を開くものである。

参考文献：「JWST による質量金属量星形成関係の z = 4–10 における自己無撞着磁束校正と適切な金属量校正による JWST 列挙」中島公彦、越智正美、磯部友紀、張金裕一、張裕一、小野良明、梅田博也そして小栗正宗、2023年11月13日、 の 天体物理ジャーナル サプリメントシリーズ。
土井: 10.3847/1538-4365/acd556

この研究は日本学術振興会の資金提供を受けて行われた。