肉眼では、夜空には 9,000 を超える光点があるように見えますが、この観測可能な部分は宇宙のほんの一部にすぎません。
プロキシマ・ケンタウリ星から噴出する閃光のシミュレーション。画像： NRAO/S. Dagnello
地球から最も近い恒星系はアルファ・ケンタウリで、地球から約4.25光年の距離にあります。この3つの星系の中で最も近い恒星はプロキシマ・ケンタウリですが、赤色矮星であるため、望遠鏡なしでは観測できません。
肉眼で見える最も遠い星は、地球から1万6000光年離れた変光星V762 Casです。太陽の10万倍の明るさを持つにもかかわらず、その遠距離のため、理想的な夜間視力条件下では肉眼でかろうじて見える程度です。
肉眼で見える星はすべて、太陽よりもはるかに大きな質量を持っています。太陽と同程度かそれより小さい星は、地球との距離が何光年もあるため、明るさが足りないため、見えなくなってしまいます。
V762 Casは肉眼で見える最も遠い恒星ですが、望遠鏡なしで観測できる最も遠い天体ではありません。その称号はアンドロメダ銀河に与えられます。1兆個以上の星々を含むこの銀河は、人間の目には拳ほどの大きさのぼんやりとした広がりとして見えます。アンドロメダ銀河を観測するとき、観測者は250万年かけて旅してきた光を受け取っています。
さらに、一時的に驚くほどの明るさにまで増光する閃光やバーストも存在します。これらの現象は、非常に遠くからでも短時間であれば観測可能です。例えば、2008年には、ガンマ線バーストGRB 080319Bが75億光年以上も離れた場所から観測されたにもかかわらず、約30秒間肉眼で観測されました。これは、バーストの光が伝わり始めた当時、太陽系はまだ形成されていなかったことを意味します。
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた銀河の遠方領域。画像： NASA/ESA/CSA/STScI
望遠鏡はより多くの光を集めるため、より暗い天体を観測することができ、また像を拡大するため、より遠くの天体を観測することができます。しかし、最先端の地上望遠鏡や宇宙望遠鏡を用いて、最も広範囲な調査を実施しても、 科学者が地図化できたのは天の川銀河の星のわずか3%未満、観測可能な宇宙の銀河のわずか1%未満に過ぎません。
より遠くの物体を観測するために、専門家はユニークな自然現象を利用しています。遠くの星や銀河からの光が巨大な天体群を通過すると、天体群の重力によって像が拡大され、場合によっては 10,000 倍以上にもなります。
この現象は重力レンズ効果と呼ばれています。この現象のおかげで、天文学者たちはこれまで記録された中で最も遠い単一の恒星であるエレンデルを発見することができました。エレンデルはビッグバンから約9億年後に出現し、宇宙の第一世代の恒星に属します。エレンデルからの光が地球に届くまでには12.9年かかりますが、ビッグバン以降の宇宙の急速な膨張により、現在では地球から280億光年以上も離れています。
天文学者たちは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、重力レンズ効果を利用し、これまでに観測された中で最も遠い銀河であるJADES-GS-z13-0までの距離を正確に測定しました。JADES-GS-z13-0は現在、地球から336億光年以上離れており、宇宙が誕生してわずか4億年しか経っていない時代に形成されました。専門家たちは、人類が将来、さらに遠くの天体を観測できるようになる可能性があると考えています。
Thu Thao （スペースに応じて）
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