宇宙進化を決定づける赤外線銀河のガス・ダストと星形成メカニズムの解明

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打ち上げが遅れていたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の科学運用が2022年7月に開始され、本研究のもう1つの軸となる研究を進めることができた。特に、近傍宇宙にある高光度赤外線銀河を世界最高の感度および空間分解能で観測し、激しい星形成および巨大ブラックホール周辺でのダストとガスの性質を調査した。まず、合体途中の銀河のエネルギー源の正確な位置を世界で初めて突き止めた。このエネルギー源は宇宙塵(ダスト)に隠されハッブル宇宙望遠鏡でさえも観測することはできず、今回ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いて初めてその場所を特定することができた。コンパクトながら莫大なエネルギーをもつことは申請者が先行研究で明らかにしていたが、今回の研究ではこのエネルギー源の大きさに強い上限をつけることができ、銀河全体からのエネルギーのうち多ければ70%はこの領域から放射されていることが分かった。この成果について、所属大学から和文と英文によるプレスリリース配信を行った。もう1つの観測対象の銀河では、巨大ブラックホール周りにある星形成ディスクの観測を行った。このディスクには30ほどの星形成領域がハッブル宇宙望遠鏡で見つかっていたが、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いたことでその数を2倍に増やした。これらの新しく発見され星形成領域の色指数を求め、星形成進化モデルと比較した結果、これらの星形成領域は全て多くのダストを持ち、非常に若い星形成領域であることが分かった。