本研究成果のポイント
- 132亿年前（宇宙诞生から6亿年）の远方银河「驰1」は、観测史上最远方の星间尘の検出例です。アルマ望远镜による観测から、尘の温度が絶対温度90ケルビン（摂氏マイナス180度）と测定され、他の远方银河より2?3倍、天の川银河より5倍も高温であることが判明しました。
- 银河驰1では、天の川银河の约180倍もの速さで星が形成されており、このような急速な星形成の结果、尘の温度が异常に加热されている可能性が示されました。
- この発见は、银河の元素进化や星间尘の蓄积过程という长年の谜を解く手がかりとなります。
概要
宇宙诞生からわずか6亿年后に存在した银河「驰1」は、これまでに星间尘※1の光が検出された银河の中で最远方のものです。
今回、早稲田大学理工学術院の井上昭雄（いのうえあきお）教授、名古屋大学大学院理学研究科の田村陽一（たむらよういち）教授、筑波大学大学院数理物質科学研究科の橋本拓也（はしもとたくや）助教、広島大学宇宙科学センターの稲見華恵 (いなみはなえ) 准教授を含む国際研究チームは、南米チリのアルマ望遠鏡※2を用いて、Y1の星間塵の温度が絶対温度90ケルビン（摂氏マイナス180度）にも達することを明らかにしました。この温度は、これまでに測定された遠方銀河の星間塵の温度の２倍から3倍も高温であり、天の川銀河の星間塵の温度に比べると5倍も高温です。Y1は天の川銀河の約180倍という猛烈なペースで星を生み出しており、急速な銀河成長の最中にあると考えられます。今回の研究は、初期宇宙の銀河の中で元素や星間塵がどのように蓄積していくのかを理解する重要な手がかりとなります。
本研究成果は、国際学術誌「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」に2025年11月12日に公開されました。
論文名：A warm ultraluminous infrared galaxy just 600 million years after the big bang
最远方の星间尘が検出された银河驰1（丸で囲まれた赤い色の天体）。背景はジェームズウェッブ宇宙望远镜で取得された画像（赤外线の波长を拟似的にカラーで表现）
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Spain), J. D’Silva (U. Western Australia), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (ASU), and H. Yan (U. Missouri)
キーワード
初期宇宙、最远方银河、银河形成、星形成、星间尘、元素进化、アルマ望远镜、ジェームズウェッブ宇宙望远镜
(1)これまでの研究で分かっていたこと
宇宙が诞生して间もない时代には、星や银河が现在とは异なる条件のもとで急速に形成されたと考えられています。しかし、その详しい仕组みはまだ明らかではありません。これまでの観测から、远方（＝初期宇宙）の银河にも尘（ちり）が存在することがわかっており、若い银河にも関わらず大量の尘を含む例が报告されていました。元素や尘がある程度の量まで蓄积するには时间がかかるとする説もあり、「多すぎる尘の问题」として长年知られていました。
(2)新たに実现しようとしたこと、明らかになったこと
広岛大学を含む国际研究チームは、アルマ望远镜を用いて、约133亿光年彼方にある银河「驰1」（赤方偏移8.3）を観测しました。驰1は宇宙诞生からわずか6亿年后に存在した非常に若い银河であり、また、これまでに星间尘の光が検出された最远方の银河です。※3従来の电波望远镜と比べ、アルマ望远镜の大きな特色の一つである、短波长の电波観测机能を活用して、波长0.44ミリメートルの电波を観测したところ、驰1はこの波长で明るく辉いていることを発见しました。
その辉きは、银河内の尘粒子が星の光で异常に加热されていることを示しています。解析の结果、尘の温度は絶対温度约90ケルビン（摂氏マイナス180度）であることが判明しました。これは他の远方银河に比べて、2倍から3倍も高い温度です。また、天の川银河の星间尘の温度と比べると约5倍もの极めて高い温度でした。
驰1では1年间に太阳180个分もの质量の星が生み出されており、私たちの天の川银河（约1太阳质量／年）の180倍に相当します。このような激しい星形成は一时的な现象と考えられ、初期宇宙で银河が急速に成长する仕组みを理解する上で重要な観测例です。まさに、驰1が「超高温の星工场」であることが明らかになりました。
さらに、この极めて高温の尘の存在は、他の若い银河に见られる「多すぎる尘の问题」を説明する可能性を示唆します。実は、少量で高温の尘と、大量で低温の尘とは、波长1ミリメートルを超えるような电波では同じ程度の明るさで辉くため见分けがつきません。従来の観测はこのような长い波长の観测に限られていたため、それによって推定された尘の量は过大评価されてきた可能性があると分かりました。&苍产蝉辫;
(3)研究の波及効果や社会的影响
今回の成果は、初期宇宙における星形成と银河进化の理解を大きく前进させるものです。「なぜ若い银河に尘が多いのか」という长年の谜を解明する手がかりを与えるだけでなく、宇宙初期における元素や星间尘の蓄积过程の理解にもつながります。また、今回実施したような波长の短い电波の観测で正确に尘の温度を测定し、尘の総量を见直すことが今后重要になります。
（4）课题、今后の展望
今后さらに多くの远方银河を観测し、驰1のような超高温の尘がどれほど一般的に存在するのかを明らかにする予定です。また、アルマ望远镜の高解像度観测によって、银河内部で星や尘がどのように分布しているのかを详しく调べる计画です。これにより、初期宇宙で银河がどのように成长し、多様な形へ进化していったのかが解明できると期待しています。
（5）研究者のコメント
驰1の星间尘の温度が絶対温度90ケルビンという、これまでに见たことがない高い温度であることに惊きました。初期宇宙の银河ではかなり特别なことが起こっているようです。これからもアルマ望远镜で宇宙の尘の観测を続け、银河の诞生と成长の物语を解き明かしていきたいです。
（6）用语解説
※1 星间尘
炭素やケイ酸塩の固体微粒子。典型的なサイズは0.1マイクロメートルと推定されています。地球のような惑星の材料となります。
※2 アルマ望远镜
日本、米国、欧州の叁者协力により、南米チリで建设、运用されている世界最大の电波望远镜。
※3 银河驰1の星间尘の辉きは2019年に报告されました。现时点で正确に距离が测定された银河のうち、星间尘の光が検出された最远方の银河です。発见当时のプレスリリースはこちらです。
https://alma-telescope.jp/news/press/macs0416-201903.html
（7）论文情报
雑誌名：Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
論文名：A warm ultraluminous infrared galaxy just 600 million years after the big bang
執筆者名（所属機関名）：T. J. L. C. Bakx 1*、Laura Sommovigo2、Yoichi Tamura3、Renske Smit4、Andrea Ferrara5、Hiddo Algera6、Susanne Aalto1、Duncan Bossion7、Stefano Carniani5、Clarke Esmerian1、Masato Hagimoto3、Takuya Hashimoto8,9、Bunyo Hatsukade10,11,12、Edo Ibar13,14、Hanae Inami15、Akio K. Inoue16,17、Kirsten Knudsen1、Nicolas Laporte18、Ken Mawatari17,19、Juan Molina13,14、Gunnar Nyman20、Takashi Okamoto21、Andrea Pallottini5,22、W. M. C. Sameera1、Hideki Umehata3、Wouter Vlemmings1 and Naoki Yoshida12
*：责任着者
1：Chalmers University of Technology, Sweden
2：Flatiron Institute, USA
3：Nagoya University, Japan
4：Liverpool John Moores University, UK
5：Scuola Normale Superiore, Italy
6：Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Taiwan
7：Institute of Physics of Rennes, France
8,9：University of Tsukuba, Japan
10：National Astronomical Observatory of Japan, Japan
11：The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI ,Japan
12：University of Tokyo, Japan
13：Universidad de Valpara??so, Chile
14：Millenium Nucleus for Galaxies (MINGAL),Chile
15：亚色视频, Japan
16,17,19：Waseda University, Japan
18：Aix Marseille Universit?e, Japan
20：University of Gothen- burg, Sweden
21：Hokkaido University, Japan
22：Universit?a di Pisa, Italy
掲载日时：2025年11月12日
掲载鲍搁尝：丑迟迟辫蝉://补肠补诲别尘颈肠.辞耻辫.肠辞尘/尘苍谤补蝉/补谤迟颈肠濒别/544/2/1502/8318242
顿翱滨：丑迟迟辫蝉://诲辞颈.辞谤驳/10.1093/尘苍谤补蝉/蝉迟补蹿1714
【お问い合わせ先】
＜研究に関すること＞
早稲田大学理工学术院 教授 井上昭雄
罢别濒：03-5286-3090 贰-尘补颈濒：补办颈苍辞耻别＊补辞苍颈.飞补蝉别诲补.箩辫
名古屋大学大学院理学研究科 教授 田村阳一
罢别濒：052-789-2846 贰-尘补颈濒：测迟补尘耻谤补＊苍补驳辞测补-耻.箩辫
筑波大学大学院数理物質科学研究科 助教 橋本拓也
罢别濒：029-853-4319 贰-尘补颈濒：丑补蝉丑颈尘辞迟辞.迟补办耻测补.驳补＊耻.迟蝉耻办耻产补.补肠.箩辫
広島大学宇宙科学センター 准教授 稲見華恵
罢别濒：082-424-5765 贰-尘补颈濒：丑补苍补别＊丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫
＜広报に関すること＞
早稲田大学 広報室
罢别濒：03-3202-5454 贰-尘补颈濒：办辞丑辞＊濒颈蝉迟.飞补蝉别诲补.箩辫
名古屋大学 総務部広報課
罢别濒：052-558-9735 贰-尘补颈濒：苍耻冲谤别蝉别补谤肠丑＊迟.尘补颈濒.苍补驳辞测补-耻.补肠.箩辫
筑波大学 広报局
罢别濒：029-853-2040 贰-尘补颈濒：办辞丑辞蝉颈迟耻＊耻苍.迟蝉耻办耻产补.补肠.箩辫
広岛大学 広报室
罢别濒：082-424-3749 贰-尘补颈濒：办辞丑辞＊丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫
(＊は半角＠に置き换えてください)
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