ハッブルは宇宙の霧を説明するのに役立つ古代の銀河を発見

このイラストは、ビッグバン後約14億年で宇宙がまだ不透明なガスと、再電離時代の終わりに徐々に近づいているため、透明なガスが混在していた頃のMXDFz4.4銀河を描いています。 イラスト:NASA、ESA、Leah Hustak(STScI)。

ジャカルタ - NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、ビッグバンから約14億年後に存在していた古代の銀河からの紫外線光を捉えました。この発見は、初期宇宙がどのように不透明から透明に変化したのかについての新しい手がかりを提供します。

NASAの公式ウェブサイトから引用した6月25日木曜日に、MXDFz4.4と呼ばれる銀河は、密集して非常に熱い若い星を含んでいます。これらの星は電離光、すなわち中性水素ガスを透過性に変えることができる高エネルギー光を放出します。

この発見は、初期の銀河が宇宙を満たしていた水素の霧を浄化したという主張を強化しています。研究結果は、6月23日に天体物理学ジャーナルに掲載されました。

MXDFz4.4は、宇宙が光に対してより透明になるようになった時代の終わり、再電離時代の終わりに由来します。ビッグバン後最初の約10億年、銀河間空間は、高エネルギー光を遮る中性水素ガスでまだ満たされていました。この変化のプロセスは、何億年もの間、段階的に起こると考えられています。

「このような銀河を観測することは、以前は不可能と考えられていた」と、NASAのウェブサイトに掲載された研究の筆頭著者、イリアス・グヴァエルトSTScI(Space Telescope Science Institute)の博士課程後の研究者。

グーヴァーツによると、初期宇宙のヒ素霧は、MXDFz4.4などの銀河からのイオン光が見えないほど厚いと推定されていた。しかし、ハッブルは光を捉え、銀河の性質を明らかにするのに役立ちました。

ハッブルによって捉えられた光は、120億年以上前に放出されました。地球への旅の間に、宇宙の膨張は波長の長さを紫外線から可視光にシフトさせました。この現象は赤方偏移または赤方偏移として知られています。

研究の共著者でSTScIのハッブルミッション副責任者のマーク・ラフェルスキー氏は、天文学者は同じ期間の多くの銀河を発見したと述べた。しかし、彼らは高エネルギー光粒子であるイオン化光子を銀河から検出したことはなかった。それはMXDFz4.4を重要な発見にしています。

ハッブルの観測は、光が数百万年前に形成されたばかりの巨大質量の新星団から来ていることを示しました。銀河系に比べて約100倍小さいが、MXDFz4.4は約10倍速く星を形成している。

「狭い空間で熱く質量のある若い星がたくさんいると、不透明なガスをより効率的に貫通できます」とグーヴァーツは言いました。

研究チームは、若い星からの電離光が銀河の周りのガスから逃れることに成功したと推定しています。大質量星の超新星爆発も、より多くの光を放出する大きな隙間を形成すると考えられています。

NASAのウェブサイトに掲載された報告書では、この結論は、近赤外線と欧州南天天文台の超大型望遠鏡(VLT)で観測された光を観測したジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータによって強化されました。

ジェームズ・ウェッブのデータは、科学者が銀河の質量を計算し、古い星を研究し、MXDFz4.4の恒星の形成の歴史を構築するのに役立ちました。一方、VLTデータは、銀河が宇宙が14億歳だった頃の時代に由来することを確認しました。

この発見以前、天文学者は、宇宙が約16億歳だった頃のイオン化光を放つ銀河を新たに特定しました。他のいくつかの例は、ビッグバン後約20億年の宇宙の年齢から来ています。

ラフェルスキ氏によると、MXDFz4.4の観測により、科学者は彼らの主張を再電離時代のより近くでテストすることができました。次の時代に同様の銀河の発見は、初期宇宙の霧が最終的にどのように消えたのかを説明するのに役立ちます。

30年以上にわたり、ハッブルは天文学に重要な発見をもたらし続けています。今回は、古い望遠鏡が、小さな遠く離れた銀河からの光痕跡が、人類が宇宙の歴史の最初の章を読むのを助けることができることを再び示しました。