NASA ゴダード宇宙飛行センターの天体物理学者が科学分析の最初の結果を発表
研究の結果は、シアトルで開催されたアメリカ天文学会の年次総会で実証された、初期宇宙の遠く離れた若い銀河は、宇宙の研究された部分にあるまれではあるがよりよく知られているグリーンピース銀河とその特性が類似していることを示しました.
ウェッブ画像の初期宇宙の銀河。画像: NASA、ESA、CSA、STScI
グリーンピース銀河とは何ですか?
エンドウ豆銀河またはグリーンピース銀河 -これは、非常に活発な星形成を伴うコンパクト銀河のタイプの 1 つです。それらは、2009 年にスローン デジタル スカイ サーベイの結果を調査しているときに、ボランティアの天文学者によって最初に発見されました。これは、アパッチ ポイント天文台の 2.5 メートルの広角望遠鏡を使用して行われた、星と銀河の赤方偏移に関する大規模な天文学的研究です。
観測結果を分析し、銀河動物園プロジェクトに参加したボランティアの天文学者によって分類されました。研究者らは写真の中に、エンドウ豆に似た緑色に輝く点のように見える小さな銀河がたくさんあることを発見した。このような銀河は、天の川銀河に比較的近く、わずか数億光年の距離にあります (初期宇宙の銀河の 120 ～ 130 億光年とは比較になりません)。
グリーンピース銀河。画像: リチャード・ノーウェル、CC BY-SA 3.0、ウィキメディア・コモンズ経由
エンドウ銀河の色は珍しいため、それらの放射線の大部分は発光ガス雲から来ています。ガス雲は、スペクトルの異なる部分で発光する星とは異なり、特定の波長の光を生成します。さらに、エンドウ銀河は非常にコンパクトで、その大きさは平均して約 5,000 光年、または天の川の大きさの 5% です。
「ジェームズ・ウェッブ」は何を調査しましたか?
大規模銀河団 SMACS 0723 の周囲の深空画像にある初期宇宙の 3 つの銀河。画像: NASA、ESA、CSA、および STScI
研究者たちは研究の中でデータを分析しましたこの研究の初期の結果は、2022 年の夏にジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡チームによって公式に公開された最も有名かつ最初の画像を生み出しました。
クラスターの質量により重力レンズとなり、これにより、背景の銀河の外観が拡大され、歪められます。ジェームス ウェッブ氏は、カラフルな画像を作成することに加えて、近赤外分光器 (NIRSpec) を使用して、調査地域内の選択された銀河のスペクトルを分析しました。
天体物理学者たちは何を見たのでしょうか?
星団の向こうにある最も暗い銀河の中には、グリーンピースに似た小型の赤外線天体が 3 つ発見されました。同時に、最も遠いものは重力レンズSMACS 0723によって約10倍に拡大され、その特徴を詳しく調べることが可能になりました。同時に、そこからの光は地球まで 130 億光年以上伝わり、宇宙が現在の年齢の約 5% だった頃に銀河は存在していました。
これらの銀河からの発光スペクトルを解析すると、赤方偏移を補正した結果、初期宇宙のこれらのコンパクトな銀河とグリーンピース銀河からの異なる波長の発光ピークが一致していることが示されました。輝線は、水素、酸素、ネオンの放射特性を示します。
2 つのグリーンピース銀河 (上) と初期宇宙の 3 つの新しい銀河 (下) からのスペクトル線。画像: NASA ゴダード宇宙飛行センター/ローズら。 2023年
これはなぜ重要なのでしょうか。
ウェッブによって探査された 2 つの銀河には、以下のものが含まれています。天の川銀河の約20％に酸素が存在します。これは、既知のグリーンピース銀河に非常に近いです。 3 番目の銀河はさらに特殊です。この銀河には天の川銀河に比べて約 2% の酸素が含まれており、知られている銀河の中で最も化学的に原始的な銀河である可能性があります。
私たちはこれらの物体をありのままに見ます。宇宙は現在の年齢より約5％古い131億年前まで存在していました。そして、これらはあらゆる意味で若い銀河であることがわかります。若い星と、初期の星からリサイクルされた化学生成物をほとんど含まない発光ガスでいっぱいです。
サンギタ・マルホトラ氏、NASA ゴダード宇宙飛行センター天体物理学者、研究共著者
左：J122051+491255 は、地球から約 1 億 7,000 万光年離れたところにあるグリーンピース銀河です。右: 新しい銀河 04590 の 1 つ。そこからの光は 131 億光年かけて地球に到達しました。画像: SDSS と NASA、ESA、CSA、および STScI
最初の銀河と銀河の類似点の発見グリーンピースのシステムは、宇宙の進化をより良く研究するためのユニークな機会を切り開きます。これらのコンパクトな銀河が天の川に近いため、さまざまな機器や観測を使用して、現代宇宙の多様性全体の形成につながったと思われるプロセスを研究することが可能になります。
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