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史上最古の超新星が最初の星に光を当てる

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるSN Eos超新星を含む銀河団の画像 天文学者らは、宇宙が宇宙暗黒時代から出現した直後に爆発する巨大な星を捉え、最初の星がどのように誕生し、どのようにして消滅するのかを明らかにした。 星が燃料を使い果たして爆発すると、超新星と呼ばれる強力な光が爆発します。超新星は私たちの局所宇宙では非常に明るく見えることがありますが、初期の宇宙で爆発した星からの光が地球に到達するまでに何十億年もかかり、その頃には光は暗くなり、見えなくなるほど暗くなります。 このため、天文学者は通常、外側のガスを失い、非常に明るいガンマ線のバーストを生成する恒星の核である Ic 型超新星などの特殊な場合にのみ、非常に遠い超新星を見ることができます。しかし、より典型的なタイプ II 超新星は、銀河系で最も一般的に見られる恒星の爆発であり、大質量星の燃料が尽きたときに発生しますが、通常は微弱すぎて見ることができません。 今回、メリーランド州ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学のデイビッド・コールター氏と彼の同僚は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して、宇宙が誕生してまだ10億年しか経っていなかった頃のSN Eosと呼ばれるII型超新星を発見した。 幸運にもこの星の爆発は巨大な銀河団の背後に位置し、その強力な重力によって光が拡大され、通常に見えるよりも数十倍も明るくなったため、詳細な研究が容易になった。 研究者らはSN Eosから来る光のスペクトルを分析し、これは分光法を使って確認された最古の超新星となった。結果は、それが II 型超新星であることを明らかに示しており、これはそれが重い星から来たに違いないことを意味します。 また、この星を生み出した星には、水素やヘリウム以外の元素が非常に少量しか含まれておらず、その量は太陽に含まれる量の 10 パーセント未満であることも示されています。天文学者たちは、初期の宇宙がこのように見えたと考えています。なぜなら、複数世代の星が形成されて消滅し、より重い元素を生成するまでの時間があまり長くなかったからです。 「これにより、どのような恒星集団が存在するかがすぐにわかります。 [the star] 「大質量星は誕生後、非常に早く爆発します。」と英国ポーツマス大学のオル・グラウル氏は言う。宇宙論的に言えば、100万年かそこらは何でもありません。それで彼らは、その銀河で進行中の星形成についてあなたに教えてくれます。」 このような距離で光が見える場合、それは通常小さな銀河からのものであり、これらの銀河に含まれる星の平均的な性質を推測することができます。しかし、このような距離で個々の星を研究することは通常不可能だと、英国クイーンズ大学ベルファストのマット・ニコル氏は言う。 「この個別の星を美しいデータとともに見ることができます。 [distance] ここでは孤立した超新星を見たことがありませんし、その星が局所宇宙のほとんどの星とは異なっていることを確認するには十分なデータが得られています」と彼は言います。 これは、再電離の時代として知られる宇宙史の期間からわずか数億年後のことだろうとグラウル氏は言う。それは、最初の星からの光が、ほとんどの放射線を遮断する中性水素ガスから電子を剥ぎ取り、透明なイオン化水素に変え始めたときです。これ以前の宇宙は不透明であったため、SN Eos は事実上、私たちが期待しているのと同じくらい遠い超新星です。 「これは、宇宙が短く暗黒の時代を抜け出し、光子が再び自由に流れるようになり、私たちが物を見ることができるようになった再電離の時期に非常に近いです」とグラウル氏は言う。 トピック: #史上最古の超新星が最初の星に光を当てる