ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、宇宙観を再び塗り替える
正直に言うと、私が宇宙望遠鏡の取材を始めた頃は、ハッブルが最高峰だと思っていました。本当に純粋でしたね。ところが今や、数か月おきにジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が、それまで信じてきた物理学の常識を覆すような発見を次々と突きつけてくるんです。今回の最新データも例外ではありません。扱うのは、かんしゃくを起こすような幼い星、存在するはずのない謎の同心円状のリング、そして沸騰する大気を持つ灼熱のスーパーアースです。コーヒーを片手に、じっくりとディープな世界に没入していきましょう。
宇宙の、混沌たる産声
まずは若き星々から見ていきましょう。天文学者たちはウェッブ望遠鏡をFS Tau Bという天体に向けました。これは遠くの銀河ではなく、宇宙的スケールで言えば私たちの隣にある星の保育園です。原始星自体はこれまでも観測されてきましたが、ウェッブが捉えたのはまさに混沌そのもの。望遠鏡の赤外線視力が、分厚い塵やガスを突き抜け、まさに泣きわめく幼児のような星の姿を映し出しました。この星は超音速のガスジェットを噴出し、周囲の物質に空洞を刻み込んでいます。その鮮明さは、将来惑星へと凝縮する物質である原始惑星系円盤の歪んだ構造まではっきりと見て取れるほどです。そこにあるのは、混乱と暴力に満ちた光景。そしてそれは、46億年前に私たちの太陽系が誕生したときの、まさにその姿です。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるタイムマシン観測によって、私たちは初めて、惑星形成の最も生々しく、手つかずの段階を目の当たりにしているのです。
リングの謎
しかし、ここからがさらに奇妙な展開です。別の領域を観測していたウェッブは、遠方の星を取り巻く同心円状のリングを捉えました。これまでにもリングは観測されています――例えばLLペガシのような星の周りに見られる美しい対称性を思い浮かべてください。しかし、今回のものは違います。間隔が不自然で、その形状は恒星から噴出した物質の標準的なモデルでは説明がつきません。あたかも誰かが宇宙に完璧な的を描いたかと思えば、その紙をくしゃくしゃに丸めたかのようです。知り合いの天体物理学者の中には、この謎に夜も眠れない人もいます。有力な説では、見えざる伴星――つまり連星となるもう一つの恒星――が、ちょうど適切なタイミングで塵を引っ張ることで、このパターンを作り出していると考えられています。しかし、ウェッブのデータによれば、そのタイミングはありえないほど正確である必要があるそうです。今のところ、これは美しくも苛立たしいパズルです。そして、これこそがウェッブという望遠鏡の特徴です。答えを出すだけでなく、私たちが思いもしなかった新たな問いを、百以上も生み出してしまうのです。
地獄の惑星：LTT 9779 b
視点を系外惑星に移しましょう。ウェッブはその金色の鏡をLTT 9779 bに向けました。これは上の画像にある「スーパーアース」ですが、その期待を裏切らないこと請け合いです。この惑星は極高温の海王星型ですが、岩石惑星のような密度を持っています。主星にあまりにも近くを周回しているため、昼側は溶けた岩石と金属の海となっています。分光観測により、ウェッブはこの惑星の大気成分を突き止めました。もちろん、地球のような窒素と酸素のバランスではありません。そこにあったのは、ケイ酸塩の雲――文字通り気化した岩石――と、奇妙な反射性の霞でした。これは、この惑星が放射線によって大気を完全に吹き飛ばされずに済んでいる理由を説明するかもしれません。これは系外惑星の多様性を物語る証拠です。「第二の地球」などではありません。そこはまさに地獄の光景ですが、科学的には計り知れない価値を持つ地獄なのです。
では、これらの発見は私たち一般の人にとって、どのような意味を持つのでしょうか？これらの画像を見て、「ただ美しいだけ」と捉えるのは簡単です。しかしジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、教科書そのものを根本から書き換えているのです。かつては理論で推測するしかなかったプロセスを、特等席で見せてくれているのです。
今、これが重要な理由
今回の観測結果が、わずか半年前まで私たちが知らなかったことを、簡潔にまとめます。
- 星形成は暴力的である：星が生まれる過程は、穏やかな収縮などではありません。それはジェットや衝撃波による混沌たる爆発であり、惑星系円盤の形成に積極的に関与しています。私たちの太陽も、おそらく同様に turbulent な幼少期を過ごしたことを意味しています。
- 大気の多様性は想像を超える：LTT 9779 bのような惑星において、「大気」が砂や金属の雲を意味するということが明らかになりました。これは、ハビタブル惑星を探す際に何を手がかりにすべきか、私たちの定義そのものを再考させるものです。
- 観測精度は前例のないレベル：数千光年彼方の恒星の周りに、個々の塵のリングを見ることができるという事実は、単に「すごい」というだけではありません。それは私たちの観測装置の精度を較正するものでもあります。もしウェッブがこれを見通せるなら、まだ処理しきれていないデータの中に、何が隠されているのでしょうか？
このように、ウェッブが真価を発揮し、最も身近な星の保育園から最もエキゾチックな系外惑星に至るまで、革新的な科学成果を次々と生み出している――これこそが、私たちが待ち望んでいた結果です。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 - バージョン 55 - Androidは、スマートフォンで画像を見るためのツールに過ぎないかもしれません。しかし、真の姿である、100万マイル彼方に位置する本物のウェッブは、私たちがかつて想像すら許さなかったほど、宇宙ははるかに奇妙で、はるかにダイナミックで、はるかに美しいことを示してくれています。私は、来週にはどんな発見がもたらされるのか、今から待ちきれません。