ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により初期宇宙の銀河衝突を発見 (James Webb Space Telescope Finds an Early-Universe Galaxy Collision No One Expected)

2026-01-29 テキサスA&M大学

テキサスA&M大学などが関与する研究チームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)の観測により、初期宇宙において予想外に早い時期に起きた銀河衝突の証拠を発見した。観測対象は宇宙誕生から間もない時代に存在した銀河で、これまでの理論では、その時期にはまだ銀河同士の大規模衝突は稀だと考えられていた。JWSTの高感度赤外観測により、複雑な構造や星形成活動の活発化が確認され、銀河進化が想定以上に早く進行していた可能性が示唆された。この成果は、初期宇宙における銀河形成・成長モデルの見直しを迫るものであり、宇宙進化理解に新たな課題と視点を与えている。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により初期宇宙の銀河衝突を発見 (James Webb Space Telescope Finds an Early-Universe Galaxy Collision No One Expected)
A pseudo-color image of JWST’s Quintet at redshift 6.71. The five emission line galaxies in JWST’s Quintet (JQ) are indicated by large orange circles and labeled (ELG1–ELG5).Credit: Weida Hu, et. al./Texas A&M University/DOI 10.1038/s41550-025-02636-1

<関連情報>

赤方偏移6.7の多銀河合体における拡張濃縮ガス Extended enriched gas in a multi-galaxy merger at redshift 6.7

Weida Hu,Casey Papovich,Lu Shen,Zixuan Peng,L. Y. Aaron Yung,Brian C. Lemaux,Justin Spilker & Justin Cole
Nature Astronomy  Published:15 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-025-02636-1

Abstract

Recent JWST observations have uncovered high-redshift galaxies characterized by multiple star-forming clumps, many of which appear to be undergoing mergers. Such mergers, especially those of two galaxies with equivalent masses, play a critical role in driving galaxy evolution and regulating the chemical composition of their environments. Here we report a major merger of at least 5 galaxies, dubbed JWST’s Quintet (JQ), at redshift 6.7. This system resides in a small area of approximately 4.5″ × 4.5″ (24.6 × 24.6 pkpc2), containing over 17 galaxy-size clumps with a total stellar mass of 1010M. JQ has a total star formation rate of 255 M yr−1, placing it approximately 1 dex above the star formation rate–mass main sequence at this epoch. The high mass and star formation rate of JQ are consistent with the star formation history of those unexpected massive quiescent galaxies observed at redshift 4–5, offering a plausible evolutionary pathway for the formation of such galaxies. We also detect a large [O iii] + Hβ gaseous halo surrounding and connecting four galaxies in JQ, suggesting the existence of metals in the surrounding medium—the inner part of its circumgalactic medium. This provides direct evidence for metal enrichment of galaxies’ environments through merger-induced tidal stripping, just 800 Myr after the Big Bang.

1701物理及び化学
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