最も純粋な元素で構成された「太初の星」発見！宇宙初期の秘密を解く“タイムカプセル”となるか

史上最も純粋な元素で構成された「太初の星」を発見…

宇宙初期の秘密を解く「タイムカプセル」に

人体を構成する元素の大半は星で生み出された。水素を除くすべての元素は、星の核融合反応や超新星爆発の過程で誕生したのである。言い換えれば、私たちは皆「星の塵」から生まれた存在だ。だが、宇宙で最初に形成された星々は水素とヘリウムだけで構成されていた。これらは「種族Ⅲの星（population III star）」と呼ばれる宇宙最初の世代の星だが、現在は一つも残っていない。

ビッグバン直後の宇宙は現在よりはるかに高密度で、太陽の数十倍から数百倍に及ぶ質量を持つ巨大な星が次々と誕生した。質量が大きいほど中心部での核融合反応は激しく、強く輝く一方で燃料を急速に消費し、数百万年という短い寿命で終わりを迎える。こうした巨星は超新星爆発によって消滅し、リチウムより重い元素、すなわち天文学で「金属」と呼ばれる元素を宇宙空間に撒き散らした。

その後、種族Ⅲの星の残骸と豊富な水素から誕生したのが「種族Ⅱの星」である。これらは「金属欠乏星（metal-poor star）」とも呼ばれ、小型で年齢が高く、主に球状星団や銀河外縁部のハローに分布している。一方、私たちの太陽のように金属が豊富な星は「種族Iの星」に分類され、銀河系に広く存在している。

天文学者たちは長年、宇宙初期の歴史をそのまま刻む純粋な「金属欠乏星」を探し続けてきた。最近、米シカゴ大学の天文学者ギレルメ・リンベルグ博士は、欧州宇宙機関（ESA）のガイア（Gaia）衛星の観測データを分析し、種族IIに属する中でも極端に金属含有量が少ない「超金属欠乏星（Ultra-metal-poor star：UMP）」GDR3_526285を発見することに成功した。

研究チームは、チリにある口径6.5メートルの巨大マゼラン望遠鏡を用いてこの星を詳細に観測した。その結果、この星は地球から約7万8,600光年離れ、質量は太陽の約0.78倍であることが判明した。この星は銀河系の外縁部ハローに位置しているが、銀河系の衛星銀河である大マゼラン雲（LMC）から飛び出してきた可能性があると指摘されている。

GDR3_526285は「種族IIの星」の中でも史上最低の金属含有量を示し、「種族IIIの星」の直系の子孫であると同時に、宇宙最古級の星の一つと評価されている。言い換えれば、純粋な太初の星に最も近い「宇宙のタイムカプセル」といえる。

この星に秘められた情報は、初期宇宙における星の形成と進化の解明に重要な手掛かりを与えると期待されている。今後、GDR3_526285が内包する未知の歴史を解き明かすために、天文学者による研究は一層活発化するとみられる。