私たちの炭素ベースの生命体にとって、炭素は宇宙の化学的構成のかなり重要な部分です。あとどれくらい？驚くべき発見で、科学者は以前に考えられていたよりもはるかに早く宇宙の歴史の中で炭素を検出しました。
愛媛大学と京都大学の研究者は、知られている最も遠い電波銀河における炭素輝線の検出を報告しました。研究チームは、すばる望遠鏡のかすかな天体カメラと分光器（FOCAS）を使用して、電波銀河TN J0924-2201を観測しました。研究チームは、検出された炭素ラインを調査したところ、かなりの量の炭素がビッグバンから10億年以内に存在していたと判断しました。
この発見は、宇宙の化学進化と生命の可能性の理解にどのように貢献しますか？
私たちの宇宙の化学進化を理解するために、ビッグバンから始めることができます。ビッグバン理論によると、私たちの宇宙は約137億年前に誕生しました。ほとんどの場合、存在するのは水素とヘリウム（およびリチウムのスプリンクル）だけでした。
では、どうすれば周期表の最初の3つの元素をすべて超えてしまうのでしょうか。
簡単に言えば、前世代の星に感謝することができます。宇宙での元素合成（元素生成）の2つの方法は、恒星のコア内部での核融合と、私たちの宇宙の多くの星の終わりを示す超新星です。
時間の経過とともに、数世代の星の誕生と死によって、私たちの宇宙は「金属に乏しい」ものではなくなりました（注：多くの天文学者は、水素やヘリウムを過ぎたものをすべて金属と呼んでいます」）。以前の世代の星が消滅するにつれて、宇宙の他の領域が「濃縮」され、将来の星形成領域が、惑星、小惑星、彗星などの非星オブジェクトを形成するために必要な条件を持つことができました。宇宙がより重い元素をどのように作成したかを理解することにより、研究者は、宇宙がどのように進化したか、ならびに炭素ベースの化学の起源をよりよく理解できると考えられています。
では、天文学者はどのように私たちの宇宙の化学進化を研究するのでしょうか？
研究者は、さまざまな赤方偏移で天文学的対象の金属性（周期表上の水素を過ぎた元素の存在量）を測定することにより、本質的に私たちの宇宙の歴史を振り返ることができます。研究すると、赤方偏移した銀河は、私たちの宇宙の膨張のために引き伸ばされた（そして赤化された、したがって赤方偏移という用語）波長を示します。より高い赤方偏移値（「z」として知られている）を持つ銀河は、時間と空間においてより遠くにあり、初期宇宙の金属性に関する研究者の情報を提供します。初期の銀河の多くは、電磁スペクトルの無線部分だけでなく、赤外線や視覚でも研究されています。
京都大学の研究チームは、以前の研究よりも高い赤方偏移で電波銀河の金属性の研究に着手しました。彼らの以前の研究では、彼らの発見は、金属性の増加の主な時代はより高い赤方偏移で起こったことを示唆し、したがって宇宙は以前の考えよりはるかに早く「濃縮」されたことを示した。以前の調査結果に基づいて、チームは次に、z = 5.19の赤方偏移で知られている最も遠い電波銀河であるTN J0924-2201銀河に研究を集中することを決定しました。
研究チームは、すばる望遠鏡のFOCAS装置を使用して、銀河TN J0924-2201の光学スペクトルを取得しました。 TN J0924-2201の調査中に、チームは初めて、炭素放出線を検出しました（上記を参照）。炭素放出線の検出に基づいて、チームはTN J0924-2201がz> 5ですでに大幅な化学進化を経験していることを発見しました。したがって、豊富な金属が125億年前の古代の宇宙にすでに存在していました。
チームの調査結果を読みたい場合は、ペーパーにアクセスできます 最も遠い電波銀河の化学的性質–松岡ほか で：http://arxiv.org/abs/1107.5116
出典：国立天文台プレスリリース
