名大ら，最先端の宇宙望遠鏡で巨大渦巻銀河を発見

名古屋大学，国立天文台，東京大学，東北大学らは，ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とアルマ望遠鏡を用いて，115億光年先の宇宙に存在する爆発的星形成銀河（モンスター銀河）ADF22.A1が巨大な渦巻銀河であることを発見した（ニュースリリース）。

100億年以上昔の宇宙には，天の川銀河と比較して数百から数千倍のペースで星を作る爆発的星形成銀河が存在していたとされている。こうした銀河は大量の塵を生成し，それにより銀河内の星からの紫外線を遮ってしまい，その姿を隠してしまう。そのため，長年にわたりその内部構造や運動状態を詳しく知ることが難しかった。

このような状況のもと，モンスター銀河の謎を解明する上で強力な手段として期待される2つの宇宙望遠鏡が開発された。1つはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）。中間赤外線の波長で観測することで，塵の影響を受けにくく，星からの光をとらえることができる。もう1つがアルマ望遠鏡（ALMA）。こちらはミリ波・サブミリ波と呼ばれる長い波長の電磁波で観測を行なうことで，塵自体の発する放射や，分子・原子ガスの分布や運動も明らかにする。さらに，冷たい分子・原子ガスについてその分布や運動状態を調べることができる。

今回，研究チームはこの2つの望遠鏡を用いて，約115億光年先の原始銀河団にある最も明るいモンスター銀河「ADF22.A1」の観測を実施した。この銀河はサブミリ波で非常に明るく，星形成活動が盛んであることが知られていたが，その構造や星形成の背景については未解明の部分が多かった。

観測の結果，ADF22.A1は同時代の平均的な銀河の倍ほどもある巨大な渦巻銀河であり，530km/sという非常に速い速度で回転するガス円盤を持つことが分かったという。

このことから，この銀河は宇宙網（コズミックウェッブ）からの豊富なガス流入によって星形成活動の燃料となるガス，そして高速で回転するための角運動量を得ていると考えられ，ガスの流入によって活発な星形成活動が起きている可能性があるとしている。

研究グループは，115億光年彼方という遠方の宇宙にある銀河のガスの運動状態を，星や塵の画像と同等の高い解像力で明らかにしたという点が前例のない成果であるとしている。JWSTとALMAによる協調観測は今後さらに進み，ADF22.A1の中心部に存在する棒構造や，超大質量ブラックホールの性質なども明らかにされていくと期待されている。