地球から約1590光年。そこに、135億3000万年という途方もない時間を生きる星がある。それは、人類が見つけた星の中でも、とりわけ古い星の一つです。
天の川に眠る、宇宙最古の星
その名は「2MASS J18082002–5104378 B」。長すぎるので、研究者たちは「J1808-5104」と呼んでいます。この星を発見したのは、ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス大学のケヴィン・C・シュラウフマン博士が率いる天文学者チームです。
この発見に関する詳しい情報は、プレプリントサーバー「arXiv」で公開されています。
135億歳の輝き｜第一世代星とは？
推定135億3000万年前に誕生したこの星は、137億年前に起こったビッグバンの後に生まれた第一世代星の一つであり、天の川銀河最古の星であるだけでなく、宇宙全体でも最古の星の可能性があります。シュラウフマン博士は、この星についてこう語っています。
「この星は、1000万分の1という非常に低い確率でしか存在しえない。第一世代星について、非常に重要な情報をもたらしてくれる。この発見は、初期の星に関する従来の考え方を覆すものです。」
第一世代星とは？
ビッグバンの後に生まれた第一世代星は、水素、ヘリウム、そしてわずかなリチウムだけで構成されています。これらの星が超新星爆発を起こすと、重元素が宇宙にばらまかれ、次世代の星に取り込まれます。星の誕生と死が繰り返されることで、星に含まれる重金属の量は増加していきます。
J1808-5104の正体
天文学者たちは、マゼラン望遠鏡、ラスカンパナス天文台、ジェミニ天文台を使ってこの星を分析しました。その結果、J1808-5104は驚くほど重金属が少ない星であることがわかりました。
J1808-5104は、二つの恒星からなる連星系の小さい方の星です。大きい方の星の「揺れ」を測定することで、天文学者たちはJ1808-5104の質量を推定しました。また、高分解能分光法を使って、炭素、酸素、鉄などの元素を特定しました。
これまで、約30個の重金属が少ない古代の星が発見されていますが、J1808-5104は太陽のわずか14%の質量しかない赤色矮星であると推測されています。
ビッグバン直後の姿｜第一世代星の特徴
驚くべきことに、J1808-5104は水星と同程度の重元素しか含んでいません。この極めて低い重金属量から、「ビッグバンからわずか一世代後の星ではないか」という声も上がっています。
これまでの最古の星は、「SDSS J102915+172927」（別名：Caffau’s star）でした。太陽の寿命は約100億年ですが、J1808-5104のような低質量の星は、理論上、数兆年も燃え続けることができます。シュラウフマン博士は言います。
「このような小さな星は、非常に長い間輝き続ける。この星は、135億年前に形成されたときとほとんど変わらない姿を保っています。」
最古の星は、なぜここに？｜天の川の謎
J1808-5104の位置もまた、謎に包まれています。この星は、太陽系が存在する「薄い円盤」の中にあります。通常、古い重金属の少ない星は、若い星が多く存在する活発な領域には存在しないと考えられています。
この発見は、天の川銀河の薄い円盤が、従来の想定より30億年も古い可能性を示唆しています。
さらなる発見への期待
今回の発見は、驚きと謎に満ちています。そのため、研究結果の正確性を確認するため、他の天文学者による追試が待たれます。
いずれにせよ、J1808-5104の発見は、天の川銀河にさらに古い星が存在する可能性を示唆しています。より多くの古代の星が発見されることで、私たちは宇宙の初期について、より深く理解できるようになるでしょう。
