2022 年 3 月 30 日、NASA の研究者らは、これまでに検出された最古の星である、約 280 億光年離れたサンライズアーク銀河にある巨大な星を明らかにしました。エレンデルと名付けられたこの遠方の星は、ビッグバンから約 9 億年後に形成されました。このことは、この星が私たちがこれまでに見た中で最も古い星であり、私たちの宇宙でこれまでに形成された最初の星の一つでもあります。
ハッブル宇宙望遠鏡によって最初に発見されたエレンデルからの光は、地球に到達するまでに 129 億年かかりますが、星自体は 280 億光年以上離れています。これは、宇宙の膨張により、私たちとエレンデルの間の距離が広がり続けているためです。
光は宇宙の広大な距離を移動するのに時間がかかるため、物体が遠くにあるほど、私たちが見ている時間はさらに遡ることになります。エレンデルは非常に古く、その光は非常に長い間伝播してきたため、宇宙が現在の年齢のわずか 7 パーセントだった頃と同じように見えます。
アレンデルの発見は特に重要である。なぜなら、このような長距離では銀河全体が光の汚れとしてしか見えず、個々の星は銀河内の他の何十億もの星と区別できないからである。
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研究者はどのようにしてエレンデルを見つけたのでしょうか?

ハッブル宇宙望遠鏡は、WHL0137-08 という名前の銀河団を観察しているときに、私たちの空のくじら座領域にある星を 初めて検出しました 。巨大な銀河団の重力は非常に強いので、その背後にある物体の光を歪めて拡大し、銀河の虫眼鏡のように機能します。エレンデルは、WHL0137-08 の背後にあるサンライズアーク銀河として知られる銀河の中にあるため、その光は数十億光年以上に拡大され、ハッブル宇宙望遠鏡で観察できるようになりました。
WHL0137-08 銀河団の重力レンズは非常に強力で、日の出弧銀河を 4,000 倍に拡大しました。しかし、銀河とその中のエレンデルは依然として画像内で最も小さな点としてしか現れておらず、それらがいかに遠いかを強調しています。重力レンズがなければ、サンライズアーク銀河とエレンデルは見えないでしょう。
ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡は、近赤外線カメラ (NIRCam) を使用して 2023 年 8 月に再びこの星を撮影し、それが星である (そして他の何かではない) ことを確認しました。この詳細な観察により、研究者らはエアレンデルをB型星（明るい青い星であることを意味する）として分類することができ、おそらく小さな赤い伴星を持っていると考えられる。この小さな伴星からの光は、WHL0137-08 の倍率によって大きく引き伸ばされ、歪んでいたため、ハッブル宇宙望遠鏡では検出できず、ジェームズ ウェッブだけがそれを見ることができました。
追加の観察と研究により、さらに遠くにある天体が明らかになる可能性があります。科学者たちは、エアレンデルの発見は他の初期の星への足がかりに過ぎないと信じています。
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エレンデルについて私たちは何を知っていますか?

エレンデルの正式名称はWHL0137-LSといい、初期の星ではあるが、いわゆる「初代星」ではない。これらは、ビッグバン直後に宇宙で形成された最初の星であり、水素とヘリウムだけで構成されています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による分析では、より重い元素がエレンデルに存在する可能性があることが示されました。
エレンデルは巨大です。現在の見た目では、エアレンデルの質量は太陽質量の 50 ～ 100 倍で、私たちの太陽よりも 100 万倍以上明るく、2 倍以上熱いです。それは 非常に巨大で あるため、エレンデルは誕生直後にまばゆい超新星によって死亡した可能性が高く、ほぼ間違いなくもう存在しません。
エレンデルは「明けの明星」を意味する古英語の名前で、銀河系に最初に出現した星のいくつかであるため、これは適切です。 JRR トールキンが著書『シルマリルの物語』でエアレンディルという名前のキャラクターを創作したこともあり、科学者たちはこの名前を選びました。エアレンディルは星のように輝く宝石を持って空を旅しました。
画像は素晴らしく興味深いものですが、研究はまだ進行中です。 NASA の科学者たちは、エレンデルと日の出弧銀河の正確な測定値を決定するために、ジェームス ウェッブの近赤外線分光器 (NIRSpec) からのデータを分析することに忙しい。まもなく、彼らはアーレンデルの正確な組成と銀河全体の距離測定を決定できるようになるでしょう。
この距離にある星を検出して研究するジェームズ・ウェッブの能力により、さらに遠くの天体を発見できる可能性が確認されました。ビッグバンのすぐ近くにある遠い過去を覗くことは、科学者が宇宙がどのように機能し、どのようにして今日の姿になったのかを理解するのに役立ちます。