原始宇宙で、銀河の作られる様子

すばる望遠鏡を用いた観測で、
宇宙誕生10億年後のガンマ線バーストに、中性水素の兆候が見つかりました。
このことは、中性水素ガスが電離されていった“宇宙再電離”以前の時代に踏み込む研究成果になるんですねー

再電離の経過

138億年前に宇宙が生まれた当初は、原子核と電子がバラバラの電離した状態にありました。

そして、誕生から約38万年経ったころに、宇宙は膨張によって冷え、それによって原子核と電子が結合し、電気的に中性な水素原子が形成されることになります。

およそ10億年後には、宇宙で初めての銀河や星が生まれ、
それらが放つ紫外線で水素が再び電離されていく“宇宙再電離”が起こるんですねー

それから現在に至るまで、宇宙の水素の大半は電離状態の銀河ガスとして存在しています。


再電離がいつどのように起こったのかを探るため、
遠方の宇宙（つまり昔の宇宙）の観測から、再電離が起こる前に存在したはずの中性水素ガスを検出する試みが進められてきました。


今回の研究では、2013年6月に観測された明るいガンマ線バースト“GRB 130606A”が調べられることになります。
この強いガンマ線バーストは、大質量星の爆発現象によるとみられています。

誕生から約10億年経ったころの宇宙から届いたこの光を、
すばる望遠鏡で観測、分析したところ、中性度が10％以上の水素ガスの痕跡がスペクトルから検出。

ガンマ線バーストの図解

バースト源の周囲で、これほど中性度の高い銀河間ガスの兆候が見つかったのは初めてで、
再電離前の中性水素ガスが、バースト発生当時まだ残っていたことを示す結果になったんですねー

遠方宇宙の観測は、再電離よりさらに前の時代に踏み込みつつあります。
次世代望遠鏡などを用いた今後の研究により、原始宇宙で銀河が作られる様子が、さらに明らかになるといいですね。

ガンマ線バースト“GRB 130606A”の 可視光スペクトルに現れた中性水素の痕跡