ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が717個の古代銀河を発見

May 15, 2023

ウェッブが発見した新たに発見された銀河の 93% は、これまでに見たことがありません。

ジェームズ・ウェッブ望遠鏡 (JWST またはウェッブ) は、宇宙の最初のメンバーの 1 つである可能性のある数百の古代銀河を明らかにしました。これは、当時存在が知られていたほんの一握りの銀河から大きく飛躍したものです。

ビッグバンからすでに6億年後、これらの非常に若い銀河は複雑な構造と星形成の集団を誇示していたと新しい研究が報告した。 この研究は、JWST先進深層銀河系外探査(JADES)と呼ばれる国際共同研究の一環であり、空の2つの小さな斑点から1か月分の観測値を収集した。1つはこぐま座にあり、もう1つはひょうご座銀河団の方向にある。 この領域内には、新しく発見された 700 以上の若い銀河があり、宇宙の初期の様子が明らかになりました。

「宇宙全体を取り出して 2 時間の映画に縮小すると、映画の最初の 5 分が見えていることになります」とアリゾナ州スチュワード天文台の助教授であり、新しい研究の主著者であるケビン・ハインラインは言う。と、月曜日（6月5日）にアルバカーキでオンラインで開催されているアメリカ天文学協会の第242回会合でこの発見を発表しながら述べた。 「これらの銀河は、今日私たちの周りの世界で見られる要素と複雑さを作るプロセスを開始しています。」

これらの新しい発見は、最初の銀河や星がどのように形成されたのかを明らかにし、今日宇宙で観察される元素の豊富なカタログを作成しました。

関連している：ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) — 完全ガイド

この 5 分間だけでも、宇宙の年齢は 3 億 7,000 万年から 6 億 5,000 万年の間であることがわかり、ヘインライン氏とその同僚はウェッブ氏のデータを研究し、717 個の若い銀河を発見した。これは以前の予測よりも高いことが判明しており、そのすべてはすでに数千に及ぶ。数光年、複雑な構造を持ち、複数の星団で星を誕生させます。

「以前は、私たちが見ることができた最も初期の銀河は、小さな汚れのように見えました。しかし、それらの汚れは、宇宙の始まりの数百万、さらには数十億の星を表しています」とヘインライン氏は声明で述べた。 「これで、それらのいくつかは実際に目に見える構造を持つ拡張オブジェクトであることがわかります。」

この研究で使用された 2 つの領域は、合わせて GOODS-South (The Great Observatories Origins Deep Survey の頭字語) と呼ばれ、ハッブル、チャンドラ X 線天文台、NASA を含むほぼすべての主要な宇宙望遠鏡によって広範に研究されています。現在は引退したスピッツァー。

これまでの精査にも関わらず、ウェッブ氏が JADES 中に発見した新たに発見された銀河の 93% は、これまでに見たことがありませんでした。

「私たちが以前に見ていたものは、宇宙初期の明るい銀河の最も明るく、最も極端な例に過ぎませんでした」とヘインライン氏は月曜日のプレゼンテーションで述べた。 「私たちは今、激動の若い宇宙にある、より普通の日常的な銀河を徹底的に調査しています。」

まさに、あの混沌とし​​た非常に埃っぽい環境がどのようにして浄化され、今日私たちが見ているような透明な宇宙になったのかについては、長い間議論されてきました。 有力な理論は、再電離時代と呼ばれるこの宇宙の進化段階は、太陽の質量の30～300倍、そして数百万倍以上あると考えられている第一世代の恒星が誕生したビッグバンから約40万年後に起こったというものである。明るい — 不透明な宇宙を形成し、最初の光で満たしました。

その紫外線の星の光は、宇宙に豊富にある水素原子を陽子と電子に分割することによって宇宙を再電離させ、このプロセスはビッグバン後 10 億年まで続きました。 しかし、天の川銀河の中心部に存在するブラックホールと同様の超大質量ブラックホールからの流出が銀河からの紫外線の放出を引き起こし、したがってこれまで考えられていたよりも宇宙の進化において重要な役割を果たした可能性があると主張する天文学者はほとんどいない。

現在、ビッグバン後 5 億年から 8 億 5,000 万年後、または宇宙を説明する 2 時間の映画の 5 分から 8 分の間に存在した銀河を研究している JADES プログラムの 2 つ目のチームは、この問題に対する答えがあると考えています。長年の疑問。

「この宇宙の次の場面では、大規模な宇宙の構成に対する銀河形成の影響が実際に分かり始めている」と、2番目の研究を主導したテキサス大学の博士研究員ライアン・エンズリー氏は講演で述べた。月曜日の記者会見。 「宇宙のごく初期の銀河は、星の形成方法が全体的にはるかに混沌としていたのです。」

エンズリーのチームは、これらの非常に初期の銀河における星形成の兆候を研究し、星の光がそれらの銀河内のガスをどのようにイオン化したかについての洞察を提供しました。 研究チームは、当時の銀河の6つのうち1つが、銀河のスペクトルに極端な線発光を示していることを発見した。これは、星の光によってイオン化された原子が冷えて他の分子と結合するときに放射する特徴である。

これらの輝線は、初期の銀河が星を活発に誕生させ、その後「紫外線光子の奔流」をそれぞれの銀河に送り込んだことの証拠である。 このようにして、宇宙の初期の星は宇宙の再電離の主な推進力になったとエンズリー氏は述べた。

「これらの極端な輝線は、実際には極初期の宇宙では比較的一般的です」と彼はプレゼンテーション中に述べた。 「我々が発見しているほぼすべての銀河は、最近の激しい星形成を示す異常に強い輝線の特徴を示している」と同氏は声明で付け加えた。 「これらの初期の銀河は、熱くて巨大な星を作り出すのに非常に優れていました。」

— ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が宇宙最古の複雑な有機分子を探る

— ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が宇宙初期に巨大な銀河原始星団を発見 (写真)

— ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の画像の中には、銀河が歪んで繰り返し写っているのはなぜですか?

エンズリーのチームは、同じ輝線から、宇宙初期の銀河が短いバーストで星を誕生させ、その後に静止期間が続いたと推測した。

「これらの初期の銀河では、突然、太陽数十個分の太陽質量が一度に集められることになるでしょう」とエンズリー氏は月曜日の記者会見で語った。 「これは、再電離がどのように起こったのかを理解する上で非常に重要です。なぜなら、これらの熱い大質量星は、初期宇宙のすべての水素を電離するために必要な紫外線光子を非常に効率的に生成するからです。」

宇宙フォーラムに参加して、最新のミッションや夜空などについて宇宙について語り続けましょう! ニュースのヒント、訂正、コメントがある場合は、[email protected] までお知らせください。

宇宙ニュースの速報や、ロケットの打ち上げ、スカイウォッチング イベントなどの最新情報をお届けします。

シャーミラはシアトルを拠点とする科学ジャーナリストです。 彼女はカール・セーガンの『ペール・ブルー・ドット』で天文学への愛を知り、それ以来夢中になっています。 彼女はノースイースタン大学でジャーナリズムの修士号を取得しており、2017 年から Astronomy Magazine に寄稿しています。Twitter (@Sharmilakg) で彼女をフォローしてください。

カナダの山火事の煙で地球観測衛星の視界が暗くなる（写真）

この新しいツールは、ハッブル望遠鏡の写真から迷惑な衛星の軌跡を「除去」します

銀河系グループが隣人を飲み込んだ後、記録破りの高温ガスの尾部を爆発させる (ビデオ)

Stephanie Pappas 2023 年 6 月 8 日

エリザベス・ハウエル、デイジー・ドブリジェヴィッチ 2023年6月8日

ジェイミー・カーター 2023年6月7日

ブライリー・ルイス著2023年6月7日

Tereza Pultarova 2023 年 6 月 7 日

By Mike Wall2023年6月7日

Robert Lea著2023年6月7日

Tereza Pultarova 2023 年 6 月 7 日

Fenhua T. Augustus 2023 年 6 月 7 日

Paul Sutter 著 2023 年 6 月 7 日

Paul Sutter 著 2023 年 6 月 7 日