UDFj-39546284とは：ハッブル発見 赤方偏移z=11.9の最古級ミニ銀河を解説

UDFj-39546284：ハッブル発見の赤方偏移z=11.9最古級ミニ銀河を図解で解説。宇宙誕生直後の謎とJWST観測の期待を紹介。

UDFj-39546284は、2011年1月27日に最古の天体からの光として報告された「恒星構造」（おそらく銀河）です。ハッブル宇宙望遠鏡の赤外線観測で検出され、2012年12月にはハッブルとスピッツァー望遠鏡を含むHUDFデータを用いて、赤方偏移z=11.9の候補であると報告されました。

概要と宇宙年代の対応

観測された光の「実際の星の源」は現在はもう存在しない可能性が高く、私たちが見ているのはビッグバン（約138億年前と推定）から約3.8億年後の姿です。これは現在から見ると約13.42億年（134億2000万年）前の光であり、非常に若い宇宙時代に形成された、青くコンパクトなミニ銀河に対応していると考えられています。

観測手法と「赤方偏移z=11.9」という意味

UDFj-39546284の検出は主に赤外線画像における「ドロップアウト（Lyman-break）」手法や多波長の明るさの比較に基づく、いわゆるフォトメトリック（撮像に基づく）赤方偏移の推定によります。赤方偏移zが大きいほど、光が宇宙膨張で長波長側にずれたことを意味し、より遠く（より過去）の天体を見ていることになります。z=11.9は宇宙が非常に若い時代であることを示し、放射が放たれた時点ではまだ銀河が形成されはじめたばかりの段階と解釈されます。

天文学的意義

この天体は発表当時、既知の銀河の中で最も遠い（最古に見える）候補の一つとされ、距離記録を更新しました。もしz≈11.9が正しければ、暗黒時代の終わりから間もない時期に形成された銀河の一例であり、初期の星形成や宇宙再電離（宇宙が中性水素から電離された過程）に関する重要な情報を提供します。これらの極めて遠い候補天体は、初期宇宙の銀河形成モデルや恒星初期質量関数、金属生成の開始時期などの制約に寄与します。

不確かさと確認の必要性

重要なのは、UDFj-39546284は分光学的に確認された天体ではないという点です（UDFy-38135539などと異なり、2024年6月時点で分光学的確認はされていません）。フォトメトリック推定には誤同定（例えば低赤方偏移の塵を多く含む銀河や強い放射線を持つ銀河の混同）が生じる可能性があるため、確定的な年齢・距離の判断には分光観測によるスペクトル線の検出が必要です。実際、こうした高赤方偏移候補の中には後の観測で再評価された例もあります。

今後の展望

当初の発表では、「次の試みはこの10年後に打ち上げられるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡での観測」が期待されているとされました。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は赤外線感度が高く、こうした高赤方偏移候補の分光学的確認やより詳細な形態・物理特性の把握に非常に有用です。分光観測が行われれば、実際の赤方偏移、恒星形成率、質量、金属量、そして銀河がどのように成長したかについて格段に正確な情報が得られます。

まとめ

• UDFj-39546284はハッブルの赤外線観測で見つかった高赤方偏移のミニ銀河候補で、2012年にz≈11.9と報告されました。
• これは宇宙誕生から約3.8億年後の光を見ることに相当し、初期宇宙の銀河形成や再電離研究に重要です。
• しかし、現在のところ分光学的確認はなく、フォトメトリック推定には不確かさが伴います。確定には高感度な分光観測（例えばJWSTによる観測など）が必要です。

以上の点を踏まえると、UDFj-39546284は「最古級の銀河候補」として注目される一方で、その真の性質を確定するためには追加の観測と検証が不可欠です。

質問と回答

Q: UDFj-39546284とは何ですか?

Q: UDFj-39546284 が報告されたのはいつですか?

Q: UDFj-39546284はどのようにして発見されたのですか?

Q: UDFj-39546284 の赤方偏移はどのくらいですか?

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