保守記事.274-36 宇宙は衰退しました

宇宙は「燃料切れ」　新しい星の誕生が激減、ピークだった110億年前の30分の1

2012.11.13 09:19

　宇宙に存在するほとんどの星は、すでにほぼ誕生し終わったという研究が発表された。現在の宇宙の活動量は、ピークだった110億年前の30分の1だという。

　宇宙に存在するほとんどの星は、すでにほぼ誕生し終わったという研究が発表された。

　ハワイにある英国の赤外線望遠鏡（UKIRT）と日本のすばる望遠鏡、そしてチリにある超大型望遠鏡VLTを使った国際チームが、宇宙初期からの星の形成傾向を調査したものだ。

　分析結果から、これまでに存在したすべての星のうち、半分は90～110億年前に形成され、もう半分はそれ以降に形成されたとされている。これは、新しい星の誕生率が著しく低下していることを示しており、この傾向が今後も続くとすれば、宇宙に生まれてくる星の95％はすでに誕生していることになるという。

　今回の研究では、望遠鏡を使って、水素原子が出すHα線（星形成活動においてよくみられる、明るい赤い光）を空の広い範囲にわたって観測した。この方法により、20億、40億、60億、90億年前の各時点における宇宙の姿を概略的にとらえた。サンプルの量は、同様の既存研究の10倍にのぼる。

　観測の結果、これまで宇宙に存在したすべての星の半分が、90億年より以前に形成されたものであり、もう半分はそれ以後に誕生したものであることが明らかになった。

　すばる望遠鏡サイトに掲載されたプレスリリース（英文）で、論文の主筆者である蘭ライデン大学のデイヴィッド・ソブラルはこう書いている。

　「宇宙における星形成活動は、過去110億年にわたって全体的に減少し続けている。現在の活動量は、おそらくピークだった110億年前の30分の1だ。この傾向が続けば、今後はもうあと5％しか宇宙に新しい星は増えない。われわれは古い星で一杯の宇宙に住んでいるのだ」

　第一世代の恒星は極めて大きく、太陽の何百倍もあったとみられる。これらの星はあっというまに燃料を使いはたして超新星爆発という死を迎え、そのとき周囲にまき散らした塵が、のちの恒星や惑星系の材料となったと推定されている。

　今回の研究結果もこの説に合致しており、それまで高かった星形成率が、90億年前の第一世代の終了後には急速に低下している（プレスリリースにグラフがある）。そこからまた同じ数の星が誕生し、これまで観測されているすべての星形成の半分を占めるようになるまでには、ほぼ5倍の時間がかかっている。

　残念なことに、われわれの宇宙の「燃料」は終わりかけているようだ。あと数十億年以内に、「宇宙最後の星の誕生」が起こるのかもしれない。もちろん、人類がそれまで生きているかは別のことだが。

論文は「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」に掲載されている。

　※この翻訳は抄訳です。

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