JAXAなど、既知の天体では説明できない宇宙の「まだら模様」を発見

宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所と東北大学は11月7日、宇宙赤外線背景放射にこれまでの予測を超える大きな「空間的ゆらぎ(まだら模様)」が存在することを発見したと発表した。

同成果はJAXAと東北大のほか、米カリフォルニア工科大学や韓国天文宇宙科学研究院などとの協力のもとで実施した実験によるもので、11月7日付け(現地時間)の米科学誌「Science」に掲載された。

今回の発見は、アメリカ航空宇宙局(NASA)の今回の成果は、NASA の観測ロケットを用いて2009年から実施しているCIBER実験のうち、2010年7月と2012年3月に撮影した赤外線観測画像から得られたもの。

CIBER実験とは、すばる望遠鏡などの大きな望遠鏡を用いても詳しく観測することが難しい初期の銀河を観測するための観測手法。近傍から遠方宇宙までの天体の光が足し合わされた宇宙赤外線背景放射をまとめて観測する。その中から、明るさ(放射の強さ)の空間分布パターンの「まだら模様」を検出することで、観測された明るさから太陽系内の影響を取り除きやすくなり、観測対象である銀河系外からの放射成分を抽出することができる。個別に分解できる前景の明るい星や銀河を取り除いた後の画像には、空間的に広がった宇宙赤外線背景放射の「まだら模様」のパターンが現れる。

発見された「まだら模様」を分析したところ、その大きさが知りうる限りのすべての銀河を考慮した予測値の2倍以上も大きいことが判明。条件的に既知の天体の影響では説明できないため、未知の放射成分が関係している可能性があるとういう。

同研究チームはすでに、銀河の周囲にあり、ダークマター(暗黒物質)が広く分布しているハローという領域に、銀河同士の過去の相互作用により放出された多数の星が存在し、それらの光が今回観測されたような「まだら模様」を作り出すのではないかという仮説を立てている。

現在、CIBER-2が進行しているとのことで、望遠鏡の口径を3倍にしてさらに精度の高い宇宙赤外線背景放射の「まだら模様」の測定を実施する予定だ。目標は、銀河ハロー星の仮説の検証を行うとともに、その向こうに見え隠れしている宇宙初期の「まだら模様」の成分も検出することだという。