こちらは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した銀河団「パンドラ銀河団（Abell 2744）」。ちょうこくしつ座の方向、地球から約35億光年先にあります。
合体しつつある3つの銀河団
ウェッブ宇宙望遠鏡は赤外線の波長で主に観測を行うため、公開されている画像の色は取得時に使用されたフィルターに応じて着色されています。
NASA（アメリカ航空宇宙局）によると、パンドラ銀河団は3つの銀河団で構成されており、合体してさらに大きな銀河団になろうとしている様子を私たちは観測しています。画像に向かって左、右下、そして右上の3か所には白くかすんだ光に包まれた銀河が集まっていますが、これらが3つの銀河団それぞれに属する銀河です。
重力レンズ効果で弧状にゆがんだ遠方の銀河
パンドラ銀河団には膨大な質量が集中していて、その重力によって周囲の時空がゆがんでいます。銀河団の背後にある遠方の銀河などの天体の光は、このゆがみを通るときに進む向きを曲げられるため、地球からは天体の像が拡大されたり、弧のようにゆがんだりした姿で見えます。この効果は「重力レンズ効果」と呼ばれています。
この画像では、パンドラ銀河団に属する銀河とともに、赤い色をした弧状の天体も数多く写っています。銀河は地球から遠く離れていればいるほど、宇宙の膨張によって光の波長が引き伸ばされます。この画像では波長の長い赤外線に赤色が割り当てられているため、重力レンズで拡大されるほど遠い天体は赤く写っているのです。
“小さな赤い点”の中心には巨大なブラックホールが？
重力レンズで弧状にゆがんだ天体は目立ちますが、目立たない赤い点のような天体もまた研究者から注目されています。
画像の左に位置する銀河の集団の周辺には、単一の天体の像が重力レンズ効果によって3つの像に分かれて写っています。拡大しなければ見分けられないほど小さなこの点は、ビッグバンから約7億年後、今から130億年以上前の宇宙に存在した「Abell 2744-QSO1（QSO1）」と呼ばれる天体です。
ケンブリッジ大学のIgnas Juodžbalis氏らの研究チームは、この天体の中心にあるとみられるブラックホールを周回するガスの動きをもとに、ブラックホールの質量を太陽の約5000万倍と算出しました。研究チームによると、このブラックホールはQSO1全体の質量の少なくとも3分の2を占めていて、ブラックホールを取り巻く銀河よりも先に誕生していた可能性が示唆されています。
ウェッブ宇宙望遠鏡の観測データからはQSO1のような初期宇宙の天体が幾つも見つかっており、“小さな赤い点”を意味する「リトル・レッド・ドット（LRD）」と呼ばれています。その代表例であるQSO1の様子を探ることができるのも、パンドラ銀河団の膨大な質量がもたらす重力レンズ効果があってこそなのです。
冒頭の画像はNASAやESA（ヨーロッパ宇宙機関）から2023年2月15日付で公開されたもので、ウェッブ宇宙望遠鏡を運用するSTScI（宇宙望遠鏡科学研究所）の公式Xアカウントが2026年11月6日に改めて紹介しています。
文／ソラノサキ 編集／sorae編集部
関連記事
- なぜパンドラ銀河団と呼ばれるのか？ 複数の銀河団衝突が生んだ「Abell 2744」の多彩な現象
- やはりブラックホール星？ 初期宇宙の天体「リトル・レッド・ドット」の新たな研究成果
- ブラックホールと銀河はどちらが先か？ ウェッブ宇宙望遠鏡による初期宇宙の謎に迫る成果
