（前編から続く）
Index：最新の天体望遠鏡が見せる“別の宇宙”の姿（前編／後編）
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最新の天体望遠鏡による観測結果は、これまで考えられてきた宇宙のタイムラインにも疑問を投げかけている。
これまで、宇宙は時間をかけて最初の銀河を紡ぎ出したと考えられてきた。その流れはこうだ。
まず、ビッグバン後の最初の38万年間、宇宙は陽子や電子などの素粒子からなるプラズマの世界だった。このころの宇宙は陽子と電子が結合できないほど超高温かつ超高密度だったと考えられている。
しかし、宇宙が膨張するにしたがって温度と密度も下がり、陽子と電子が結合して中性の水素原子が形成されるようになった。電子とぶつかって直進できなかった光子がようやく自由になり、不透明な雲のような状態だった宇宙が“晴れ上がった”のだ。
そしてビッグバンから数億年後、最初の星と銀河が形成され始めた。 現代の理論モデルにおいて、銀河はダークマター（暗黒物質）が密集した大きな領域である「ハロー」の中で徐々に発達すると考えられている。
このダークマターハローによってガス（原子や分子）が捕獲され、重力的に結合した構造になった。宇宙初期はほぼ水素とヘリウム、暗黒物質で満たされており、最初の構造（密度の濃い領域）が重力によって形成され、そこにガスが集まり銀河の種が生まれたと考えられている。そして初期銀河は現在の銀河よりも小さく、単純な構造だった──。これが、これまでの初期銀河に関する理解である。
宇宙の赤ん坊期は想定より短かった？
ところが、2021年からのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測によって、宇宙の誕生から5億年以内の時点で、すでに天の川銀河と同サイズの明るい銀河が驚くほど多く存在していた証拠が報告され始めた。そればかりか、ビッグバンからわずか3億年という初期の宇宙でも、大きく成熟した銀河が存在していたことがわかったのだ。
なかでも2024年に発表された「JADES-GS-z14-0」と「JADES-GS-z14-1」と呼ばれる銀河は、これまで観測されたどの銀河よりも遠方に存在する。前者の銀河ほうが遠くにあり、それは宇宙誕生後の約3億年後、言い換えると135億年前の銀河（赤方偏移＝宇宙が膨張していることで遠くの天体からの光の波長が伸びて赤いほうにずれて見える現象は、Z＞14；）であることが明らかになった。
すでに指摘したように、これらの初期銀河は予想よりもはるかに大きく輝きすぎている。まるで生まれたての赤ん坊が、すでに大人と同じような体格で活発に動き回っているような違和感を、天文学者たちに感じさせるのだ。
大きく明るい銀河は、それなりに大きいダークマターのハローに取り囲まれるようにして進化する。したがって、このレベルの銀河が形成されるようになるには、ダークマターのハローがすでに大きく進化している必要があり、それにはもっと長い時間がかかると考えられていた。
「宇宙がたったの3億年でこのような銀河を形成できたのは驚くべきことです」と、科学学術誌「Nature」で前述のふたつの明るい銀河を報告したステファノ・カルニアーニ博士は指摘する。これは初期宇宙における星の形成が、これまで考えられていたよりもはるかに効率的であったことを示しており、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測以前の銀河形成モデルに疑問を投げかけるものなのだ。
この驚くべき発見は、どのように解釈されるべきなのだろうか？
「これらの発見は、標準的な宇宙論モデルを壊すほどのものではありません。現在の宇宙論を間違いだとするには、1つや2つの例外だけではなく、宇宙の事象に対するさまざまな研究や観測結果が矛盾する必要があります」と、オハイオ大学で宇宙の構成や大規模構造を研究するヒジョン・セオ准教授は説明する。「これに対して新しい理論を持ち出すなら、その新理論はいくつかの例外を説明できるだけでなく、すべての事象にも対応できなくてはならないのです」
一方で、銀河形成理論、特に宇宙初期における「多すぎる、質量が大きすぎる」銀河には何らかの説明が必要になると、セオ准教授は考えている。
膨張？ 収縮？ 宇宙の行方
「宇宙を野球のボールに例えて考えてみてください」と、セオ准教授は説明する。「ボールを力いっぱい上に向かって投げると、最初は勢いがよくてもいずれは減速しますよね。わたしたちの宇宙が何かしらの物質で満たされているなら、それらの重力によって宇宙の膨張はいずれ減速すると考えるのが自然です」と、ダークエネルギー分光装置（DESI）の共同研究チームのひとりでもあるセオ准教授は言う。