宇宙：金属欠乏銀河における塵の希少さ
Nature 505, 7482 doi: 10.1038/nature12765
宇宙が10億歳未満であったころの、赤方偏移z > 6で観測される銀河には、これまでのところ局所宇宙における星形成を伴う低温ダストの証拠はほとんど見られず、そこではガスに対する塵の質量比は約1％である。典型的な例は、銀河ヒミコ（z = 6.6）で、これはビッグバンのわずか8億4000万年後のものであり、1年当たり太陽質量の30～100倍の割合で星を形成し、約150×106年という質量集積時間を生じる。ヒミコは、ヘリウムより重い元素の割合が太陽の2～3％と少ない（低金属量）と考えられており、そのガス質量はまだ明らかになっていないが、星に対する塵の質量比は0.05％未満に絞り込まれている。局所矮小銀河I Zwicky 18は、その金属量が太陽のもののおよそ4％であり、ヒミコほど急速に星を形成しない（質量集積時間は1.6×109年）が、その質量の割には、それでも質量集積は活発であり、これも非常に塵に乏しく、詳細な研究に利用できる原始銀河の類似天体としておそらく最も適したものの1つである。本論文では、I Zw 18の塵からの放射の観測結果を報告し、塵の質量が太陽質量の450～1,800倍であり、星に対する塵の質量比は約10−5～10−6で、ガスに対する塵の質量比は 3.2～13×10−6 になることを明らかにしている。I Zw 18がヒミコの類似天体として妥当であれば、ヒミコの塵の質量は太陽質量の約50,000倍であり、現在の上限値の100分の1以下である。これらの数値は全く不確定であるが、ほとんどの高赤方偏移の銀河が、赤方偏移z ≈ 6に位置してクエーサーの親銀河である、塵の質量が非常に大きい銀河 SDSS J114816.64 + 525150.3よりも、よりヒミコに似ているのであれば、そのような銀河内部にガスと塵を検出するという我々の見通しは、これまで予想されていたよりずっと小さくなる。
