若い宇宙の矮小銀河まで追跡された電波バースト

電波信号が続いたのはわずか数ミリ秒でしたが、地球に届くまでに宇宙の歴史を何十億年もさかのぼる旅をしました。南アフリカの電波望遠鏡MeerKATは2024年3月4日、このパルスを検出し、FRB 20240304Bと名付けました。研究者は2026年10月8日、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測によって発生源の母銀河を特定し、距離を測定できたと発表しました。

一瞬で消えるパルスを追跡するだけでは、発生場所までは分かりません。チームは信号の正確な位置を使い、空の同じ場所に銀河があるか探しました。地上望遠鏡による先行観測では、見える母銀河は見つかりませんでした。ウェッブの近赤外線カメラNIRCamは、その場所に淡い矮小銀河を捉えました。近赤外線分光器NIRSpecが測った銀河の赤方偏移は2.148です。赤方偏移は宇宙膨張で光の波長が伸びる現象で、距離や光が出た時代を推定する手がかりになります。この値は、宇宙誕生から約30億年後の光であることを示します。

母銀河は予想外に小さく、質量が小さい一方で、現在も活発に星を形成しています。高速電波バーストと関係する他の銀河をもとに、チームは質量が約1000倍大きいと予想していました。この結果は、発生源として知られる環境の幅を広げます。また、バーストが宇宙の灯台のように働くことも示しています。地球まで届く信号には、途中にあるガスや宇宙構造の情報が刻まれています。

この情報は、高速電波バースト（FRB、fast radio burst）の起源をめぐる説を検証する助けになります。一つの仮説は、非常に強い磁場を持つ中性子星、マグネターです。マグネターは、大質量星の崩壊と爆発の後に形成される可能性があります。別の説では、中性子星どうしの合体が原因とされ、その過程にはより長い時間がかかることがあります。母銀河の性質は短い時間で起こる起源のシナリオと整合しますが、このパルスをマグネターが生んだと証明するものではありません。FRBの起源はまだ解明されていません。

つまり、今回の成果はバーストが起きている瞬間の写真ではなく、関連する宇宙の住所を特定したことです。ウェッブの画像は母銀河を示し、白い十字でFRBの位置を示しています。画像に使われた観測は2024年12月26日、パルス検出から約10か月後に行われました。Science誌に掲載された研究は、この小さな銀河を、FRBの候補となる発生源や銀河間物質を調べる手がかりにしています。

慎重な読み解き：赤方偏移2.148は、この銀河が宇宙の非常に初期に存在したことを示します。既知の母銀河と質量を比べることは有益ですが、遠方で位置を特定できたFRBの標本はまだ限られています。