京大ら，赤方偏移より丸い円盤銀河の出現を70億年前と推定

京都大学，東京大学，国立天文台の研究者からなるチームは，ハッブル宇宙望遠鏡の撮像データを解析することによって，丸い円盤銀河が出現した時期が赤方偏移0.9付近（宇宙年齢約60億年，現在から約70億年前）の時代であることを明らかにした（ニュースリリース）。

銀河とは約1000億もの星の大集団だが，現在の宇宙では大別して円盤銀河と楕円銀河の二つのタイプの銀河が存在している。渦巻き模様の見られる渦巻銀では，星やガスが円盤状に分布しており，円盤銀河とも呼ばれる。また，星やガスはこの円盤の中心のまわりに回転運動している。

一方，楕円銀河は，みかんやレモンのような楕円体をしており，その中で星はランダムな方向に運動している。また，円盤銀河にはガスが多く含まれ現在でも星が誕生しているのに対して，楕円銀河では星を生み出すガスが欠乏していて星形成が見られない。

銀河は宇宙の初期にはガスだけで，その中で星がだんだん誕生して成長していくと考えられている。このようなガスから星への転換史という観点からの銀河進化の研究は以前から盛んに行なわれている。一方，銀河の形態進化については，近赤外線域での角分解能の高い観測が困難であったため，これまでよくわかっていなかった。

ここ数年の研究で，赤方偏移が2付近（約100億光年，或いは宇宙年齢30億年頃）の宇宙に存在する星形成の活発な銀河の多くで，ガスの回転運動が見られることがわかってきた。これらの多くは，現在の宇宙の円盤銀河の先祖である可能性が高いと考えられる。そこで研究グループは，この時代の星形成銀河が円盤状の形をしているのかどうかを調べるという研究を始めた。

研究グループは，赤方偏移2付近の星形成銀河を多数選んで，その見かけの軸比を測定し軸比分布を調べた。形態を調べるためにはよい角分解能が必須なため，ハッブル宇宙望遠鏡で最近得られた近赤外域での銀河サーベイ撮像観測データを用いた。また，時代の星形成銀河の形を系統的に調べるために，約20億年ごとの時代にわけて，各時代において上記と同じ手法を用いて統計的に銀河の形に制限をつけた。

その結果，銀河の形の進化は徐々に起こっており，ある時代に突然丸くなったわけではないが，概ね赤方偏移0.85付近になると，もうほぼ丸い円盤になってきたとことがわかった。すなわち，現在の宇宙で見られる丸い円盤の出現時期は宇宙年齢60億年頃，今から約70億年前と結論付けた。

研究グループは，このような銀河の形態進化の物理的な原因はよくわからないとしながら，より多くのサンプルを用いてさらに詳細な構造の進化を追い，また環境との関係を見ながら形態との関係を探ることで因果関係を知ることができる可能性があると考えている。また，建設の始まった30m望遠鏡によって大きく研究が進展すると期待している。