宇宙の鉄はどこから来たの？

100億年以上前に、鉄などの重元素が宇宙全体にばらまかれた時代がありました。

今回、2.5億光年彼方の銀河団における鉄の分布の観測から、
それが、現在の宇宙に存在するほとんどの、重元素の起源だということが分かったんですねー

100～200億年前の宇宙の概念図
星が大量に生まれて超新星爆発とともに最期を迎え、
重元素を作り出した。
同じ時期に急成長したブラックホールや、
超新星爆発のエネルギーが生んだ風に乗って、
大量の重元素がばらまかれた。

鉄などの重元素は、ビッグバンとともに始まった約138億年前の宇宙には存在していなくて、
宇宙の誕生から約30億年後、星や星の集団である銀河が大量に誕生した頃に、鉄などの重元素の多くも生成されました。

ただ分からないのが、この時代の重元素が、まだ銀河の中や近くにとどまっていたのか、
それともすでに、はるか遠方の銀河間空間にまで広がっていたのかなんですねー

当時の重元素分布を観測することはまだ難しいので、
研究では比較的近くにある銀河の大集団“銀河団”から、手掛かり得ようとしました。




“すざく”がとらえた
“ペルセウス座銀河団”のX線画像。
8方向1000万光年にわたって観測し、
X線のスペクトルから鉄の分布を探った。



そして、X線天文衛星“すざく”でおよそ2.5億光年彼方にある“ペルセウス座銀河団”を調べたところ、
銀河団内の1000万光年にもおよぶ広い範囲にわたって、鉄の割合がほぼ一様であることが分かりました。

このことから、銀河団が誕生したとされる100億年以上前の頃には、すでに鉄のほとんどは宇宙に広がり、よく混ざっていたと考えられるんですねー

数多くの星が生まれ、巨大ブラックホールの急成長による莫大なエネルギー解放が、
星々から生み出された重元素を広大な宇宙に拡散させ、現在の宇宙に広がるほとんどの重元素の起源にしたようですよ。