こんにちは！皆さんは、夜空に輝く星や銀河を見て、「宇宙って、一体いつから、どうやってできたんだろう？」なんて考えたことはありませんか？遠くの宇宙を眺めることは、まさに過去の宇宙を見ること。まるでタイムマシンに乗って、宇宙の始まりに迫るような、ワクワクするニュースが飛び込んできました！
なんと、私たちの宇宙の「最も深い」部分をこれまでにないほど詳細に捉えた、巨大な宇宙地図が公開されたのです。これは、多国籍の科学プロジェクトCOSMOS-Webによって作成されたもので、まるで指紋のようだった従来の宇宙地図「ハッブル・ウルトラ・ディープ・フィールド（HUDF）」を、まるで広大な壁画のように塗り替える、驚くべき成果です。
詳しくはこちらの記事をご覧ください：New Deepest Map Of The Universe Reaches Back 13.5 Billion Years Into The Past - IFLScience
宇宙のタイムカプセルを開く「COSMOS-Web」
今回の「COSMOS-Web」が作成した宇宙地図は、これまでの記録を大きく塗り替えるものです。以前、ハッブル宇宙望遠鏡（Hubble Space Telescope）が捉えた「ハッブル・ウルトラ・ディープ・フィールド」は、宇宙の深い部分を写し出した画期的な画像で、約1万個の銀河が捉えられており、宇宙の初期の姿を知る上で非常に重要な手がかりとなりました。
しかし、今回ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（James Webb Space Telescope、JWST）という最新鋭の望遠鏡が使用されたことで、そのスケールは想像を絶するものとなりました。COSMOS-Webの画像には、なんと80万個もの銀河が映し出されており、その深さは宇宙の年齢のおよそ98%にあたる、135億年という途方もない過去にまで遡ります。これは、宇宙が誕生したばかりの、まさに「初期宇宙」と呼ばれる時代の姿を捉えていることになります。
共同研究を率いるカリフォルニア大学サンタバーバラ校の物理学教授ケイトリン・ケイシーさんは、「もしハッブル・ウルトラ・ディープ・フィールドの画像を標準的な紙に印刷したとすると、私たちの画像は、同じ深さでありながら、およそ4メートル四方の壁画に匹敵するほどの大きさになります。これは本当に驚くべき広さです」と語っています。
この巨大な宇宙地図は、一般の人もウェブ上でインタラクティブに閲覧できるようになっており、その美しさと奥深さにきっと息をのむことでしょう。
なぜ「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」はすごいのか？
今回の成果の立役者であるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、2021年12月に打ち上げられた、現在のところ世界最大の宇宙望遠鏡です。私たちが普段目にする光（可視光）ではなく、赤外線という目に見えない光を観測することに特化しています。
なぜ赤外線が重要なのでしょうか？宇宙は膨張しており、遠くの天体から発せられた光は、私たちに届くまでに波長が伸びて赤っぽく見えます（これを「赤方偏移」といいます）。そのため、宇宙の初期の、遠い銀河からの光は、赤外線になって地球に届きます。ハッブル宇宙望遠鏡では捉えきれなかった、宇宙の本当に遠い（＝古い）場所にある銀河や星の光を捉えることができるのが、JWSTの大きな強みです。
宇宙の常識を覆す発見とは？
COSMOS-Webのデータは、宇宙の初期の姿について、私たちに新たな疑問を投げかけています。これまでのハッブル宇宙望遠鏡のデータからは、銀河や超大質量ブラックホールが形成され、まとまるにはもっと時間がかかるだろうと予測されていました。
しかし、JWSTが捉えたデータは、その予測と大きく食い違っていました。ケイシー教授は、「信じられないほど遠い（古い）宇宙の時代に、予想のおよそ10倍もの銀河が見つかりました。さらに、ハッブルでは見えなかった超大質量ブラックホールまで観測されているのです」と驚きを隠しません。
超大質量ブラックホールとは、太陽の数百万倍から数十億倍もの質量を持つ、宇宙で最も巨大なブラックホールの一種で、多くの大きな銀河の中心に存在すると考えられています。これらが宇宙の非常に早い段階で形成されていたということは、銀河やブラックホールの誕生・成長のプロセスに関する、これまでの宇宙論モデルを見直す必要が出てくるかもしれません。
ケイシー教授は、「望遠鏡が稼働して以来、私たちは『これらのJWSTのデータは、現在の宇宙論モデルを壊してしまうのではないか？』と疑問に思っていました。なぜなら、宇宙はあまりにも早くから、あまりにも多くの光を生み出していたからです。宇宙が誕生からわずか4億年ほどで、太陽10億個分の質量に相当する星々からなる銀河を形成したというのは、現在の宇宙論モデルでは説明が難しいのです」と語っています。
私たち日本と宇宙研究のつながり
今回のCOSMOS-Webの成果は、米国を主導とした国際共同研究ですが、日本も宇宙科学の分野では世界をリードする国の一つです。例えば、国立天文台のすばる望遠鏡はハワイに設置され、遠方の銀河を観測するのに貢献しています。また、宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、独自の衛星や探査機を開発し、宇宙の謎の解明に挑んでいます。
今回のCOSMOS-Webのように、高性能な望遠鏡で得られたデータは、世界中の研究者に公開されます。日本の天文学者や大学の研究室も、この膨大なデータを利用して、独自の視点から宇宙の謎を解き明かそうとするでしょう。新たな発見は、日本の宇宙論研究にも大きな影響を与え、将来の宇宙ミッションの計画にもつながる可能性があります。
また、宇宙の神秘に触れるこうしたニュースは、私たち日本の若い世代が科学や技術に興味を持つきっかけにもなります。未来の宇宙飛行士や天文学者が、このニュースを読んで誕生するかもしれませんね。
宇宙の謎は深まるばかり、それでも前へ
COSMOS-Webが公開したデータは、宇宙の始まりに関する多くの疑問に答える一方で、これまでの常識を覆すような、さらに深い謎をもたらしました。宇宙がどのようにして、あんなにも早くから、たくさんの銀河や巨大なブラックホールを生み出せたのか。これは、これからの天文学者たちが挑むべき大きなテーマとなるでしょう。
このような巨大なデータセットが、特定の研究グループだけでなく、広く一般に公開されるというのも、現代の科学研究の素晴らしい側面です。ケイシー教授が言うように、「最高の科学は、誰もが同じデータセットを異なる視点から考えるときにこそ生まれる」のです。世界中の多様な頭脳がこのデータに触れることで、これまで誰も気づかなかった新しい発見や理論が生まれるかもしれません。
宇宙の物語は、私たちが思っているよりもずっと奥深く、驚きに満ちています。これからも、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のような最先端の技術と、国境を越えた科学者たちの協力によって、私たちの宇宙に対する理解は、きっと大きく前進していくことでしょう。私たちは、その壮大な物語の展開を、これからも見守っていく必要があります。
