ウェッブ望遠鏡、最遠方の高速電波バーストの距離を測定し発生源を示唆

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測により、これまでに確認された中で最も遠方の高速電波バースト（FRB）の母銀河が特定された。FRBは数ミリ秒だけ光る遠方の電波の閃光で、2007年の発見以来、発生源は確定していない。今回の成果は、どのような天体現象がFRBを生むのかを考えるうえで重要な手がかりになる。

問題の電波は2024年3月4日にMeerKATで検出され、FRB 20240304Bと名付けられた。電波データから極めて遠方にあると見られていたが、距離を確かめるには母銀河を特定する必要があった。位置は精密に分かっていたものの、世界最大級の地上望遠鏡でもその場所に銀河を確認できなかったため、研究チームはウェッブ望遠鏡に観測を託した。近赤外線カメラ（NIRCam）が銀河を捉え、分光器（NIRSpec）が赤方偏移2.148という精密な値を得た。これはビッグバンから約30億年後の時代にあたり、既知のFRBの大半はそれより後の時代で見つかっている。

母銀河の性質も予想とは異なっていた。これまでのFRBの母銀河の多くは大質量で星を活発に生む銀河だが、今回の銀河は想定より1000倍も軽い矮小銀河だった。それでも星の形成は盛んで、宇宙で星が最も多く作られた「宇宙の正午」と呼ばれる時期に存在していた。星の生成ペースからみると、星の大半は3000万年ほどの間に生まれた可能性がある。発生源をめぐっては、中性子星どうしの合体説と、超新星爆発後に残る若いマグネター（強い磁場をもつ中性子星）が起こすとする説がある。合体説では連星が衝突に至るまで数十億年かかるため、古い銀河と結びつくと考えられる。一方、マグネター説では爆発後まもなくFRBが起きうるため、若い銀河とも整合する。研究チームは、今回のFRBが合体によって生じた可能性は非常に低いとしている。

FRBは宇宙の見えない構造を調べる道具にもなる。電波が通ってきた経路の情報を信号が保持しているため、研究チームは途中にあった未知の銀河団と、近傍のおとめ座銀河団の痕跡を読み取った。さらにMeerKATは、赤方偏移1.0を超えるFRBを年に数個見つけられる可能性があるとされる。新しい電波望遠鏡が加われば発見のペースは上がるかもしれない。遠方の母銀河を詳しく調べるには、今後もウェッブ望遠鏡のような宇宙望遠鏡の役割が欠かせないと見られる。

日本の製造業にとって、この成果が直接の受注につながるわけではない。ただ、遠方の電波源を捉えるには大型の電波望遠鏡や高感度の受信機、宇宙望遠鏡の光学系や検出器といった精密部品が必要になる。観測網が広がれば、こうした関連機器の需要が伸びる可能性がある。ウェッブ望遠鏡のような観測機器が求める高い精度や信頼性は、部品加工や計測、組立での厳しい品質管理に通じる部分が大きく、国内のサプライヤーにとって参入の余地があると考えられる。記事は装置の調達や産業への影響には触れていないため、ここでの見通しはあくまで推測である。

※ 内容の紹介はここまでです。続きは元記事をご覧ください。