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天文学：赤方偏移13でのライマンα放射を通じて再電離の始まりを見る
Nature 639, 8056 doi: 10.1038/s41586-025-08779-5
宇宙再電離は、第一世代銀河で生成された紫外線（UV）放射が、原初宇宙を満たしていた低温の中性ガスを照らしだしたときに始まった。最近のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の観測結果は、宇宙が3億歳未満であった時代に相当する赤方偏移z = 14を超える位置に、予想外にUVで明るい銀河が存在することを示している。こうした銀河のUV連続光の滑らかな反転は、水素の主要な遷移である、ライマンα（Ly-α）の減衰翼吸収と解釈されている。しかし、発生する輻射場など、これらの放射源の重要な性質を符号化しているスペクトル特性は、ほとんど明らかになっていない。本論文で我々は、赤方偏移z = 13.0に位置し、明確にLy-αと同定される特異的な明るい輝線と滑らかな反転を示す銀河の、JWST先端深宇宙銀河系外サーベイ（JADES）による分光観測の結果について報告する。我々は、これまでは介在する銀河間物質が次第に電離していくz < 9の位置でのみ見られた、EWLy-α > 40 Å（静止座標系）という等価幅を観測した。極端に青いUV連続光と併せて、この予想外のLy-α放射は、この銀河が電離光子を大量に生成・放出していることを示している。これは、大質量で高温の星あるいは活動銀河核が、初期の再電離領域を形成してLy-αの完全な消滅を妨げたことを示唆しており、第一世代銀河の特性やビッグバンからわずか3億3000万年後の再電離の始まりに新たな光を当てている。
