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2024-02-02 23:14:39
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡には非常に広範囲のターゲットがあります。 太陽系の天体の研究から、系外惑星、恒星まで。 しかし、この有力な望遠鏡の活動の柱の 1 つは銀河の研究でもあります。 そして、有名なマゼラン雲など、天の川の近くにある矮小天体から、宇宙の始まりで最も遠いと確認されている銀河である GLASS-z12 など、宇宙の始まりから非常に遠い銀河に至るまで、考えられるすべての形状と距離を対象としています。日付。 今日は、私たちから非常に遠いが、記録された天体ほど遠くない銀河の観測結果を見てみましょう。 そして、私が 1 つの銀河について話すとき、それが実際には 2 つの銀河であることもすぐにわかります。
新しい測定の原点
アメリカの天体物理学者ジェイハン・カルタルテペ氏。 彼女のネックレスに注目してください。
出典: https://img1.wsimg.com/
私たちが今日議論している天体は、COSMOS-Web プロジェクトの一部として観測されました。 COSMOSという言葉は、Cosmic Evolution Surveyという言葉の合成語としてここで作られました。したがって、その名前自体が、このプログラムの主な目的が宇宙オブジェクトの進化の研究であることをすでに示唆しています。 これはウェッブ望遠鏡の運用初年度に数時間の観測時間が割り当てられた大規模なプロジェクトです。 このプロジェクトの責任者は、ニューヨーク州ロチェスター工科大学のアメリカ人天体物理学者ジェイハン・カルタルテペ氏です。 ちなみに、同じ女性がCANDELSと呼ばれる大規模なハッブル望遠鏡プロジェクトを率いており、最も近いプログラムリーダーの一人でもあります。 シアーズこれについては、私たちのウェブサイトですでに何度か話しました。
COSMOS-Web の話に戻ります。 イタリア、日本、スイス、デンマーク、ドイツ、フランス、イギリス、イスラエルなど、多くの国の天体物理学者もこの研究に参加しています。 そしてもちろん、米国からの科学者の大規模なグループは多くの機関に所属しており、その最大の割合はカリフォルニア工科大学、テキサス大学オースティン校、およびカリフォルニア大学のさまざまな支部です。 この包括的なプロジェクトの目標は、最大 100 万個の遠方銀河を観察することであり、これにより銀河が時間の経過とともにどのように進化するかについて新しいことが分かるはずです。
興味のあるオブジェクト
ウェッブ望遠鏡の NIRCam 装置で見た JWST-ER1。
出典: https://scx2.b-cdn.net/
この調査の一環として、天文学者は非常に興味深い天体を発見し、JWST-ER1 と名付けられました。 しかし、一見しただけでも、実際には一対の銀河であることは明らかです。 画像に見える形状は単なる偶然ではなく、重力レンズの効果です。 重力レンズは光学レンズと同じように機能します。 光学レンズでは、レンズ上で光が散乱したり収束したりすることがあります。 重力レンズでは、前景にある物体が背景にある物体の画像を歪め、強調します。 重力レンズは、強レンズ、弱レンズ、マイクロレンズに分けられます。 最後の 2 つのタイプは今のところ重要ではありません。強いレンズだけに焦点を当てましょう。
強いレンズ効果の場合、前景にある物体は通常、銀河または銀河団ですが、背景にあるレンズ効果のある物体は、ほとんどの場合、より遠くにある銀河です。 この場合もそれは変わりません。 さらに、私たちはここで非常に幸運です。 重力レンズは通常、これほど美しい形状をしません。 しかし、今は幸運です。なぜなら、私たちの視点からは、両方のオブジェクトがほぼ完全な直線上にあるからです。 その結果、より近いレンズの対象物が中心に位置し、より遠い画像がほぼ完全なリングに変形される、非常に美しい画像が得られます。 著者によれば、この現象はアインシュタインリングと呼ばれています 一般相対性理論。 このような完璧なアインシュタイン環は宇宙でもほとんど知られていません。
オブジェクトの 2 つのコンポーネント
この発見は、近赤外線で動作する NIRCam デバイスによって可能になりました。 後者では、JWST-ER1g と JWST-ER1r と呼ばれる銀河からなる美しいアインシュタイン環を見ることができました。 中央のレンズがJWST-ER1gです。 これは、半径約 21,000 光年、質量が約 6,500 億太陽質量の比較的大きくてコンパクトな銀河です。 この銀河は星の形成がほぼ停止した静かな銀河であり (星形成の速度は年間 4 太陽質量と推定されている)、おそらく今日の巨大な楕円銀河の前身である。
JWST-ER1のアインシュタイン環を拡大して、より広い範囲が見えるようにしたもの。
出典: https://assets.iflscience.com/
しかし、とても遠い先祖です。 赤方偏移は 1.94 です。 私は、JADES、GLASS、または CEERS プロジェクトで空中を飛ぶ赤方偏移と比較すると、10、12、またはそれ以上の値についてよく話されるが、赤方偏移 (つまり、受信機側の波長の拡張) は、 – 単純に、放射時からそれを傍受する時までの波長がどれだけ長くなったのか) 1.94 は高すぎるように思えないかもしれません。 しかし、この場合、見た目は騙されます。 赤方偏移 1.94 は、この銀河が約 39 億年前の宇宙に存在していたことを意味し、したがって私たちからの距離は約 99 億光年です。
左側はアインシュタイン リング JWST-ER1 の完成品、中央と右側は個々のコンポーネントの個別の画像です。
出典: https://www.researchgate.net/
リングは JWST-ER1r 銀河で構成されています。 赤方偏移は約 2.98 です (ただし、精度の低い測光方法で決定されているため、値は依然として変化する可能性があります)。これは、120 億光年以上の距離を意味します。 中心の左右には、リング内の 2 つの異なる赤みがかった領域に気づくことができますが、その起源はまだ十分に説明されていません。 しかし、私たちがはっきりと見ることができるのは、アインシュタイン環のほぼ完璧な形状と、この銀河には星形成領域、潮汐尾、またはその他の重大な不規則性が確認されていないという事実です。
結論
この（比較的）新しい観測は、ウェッブ望遠鏡がこれまでに行った中距離の銀河群、つまりそれが意味するものは何であれ、非常に近くも非常に遠くもない銀河に関するもので、これまでで最も興味深いものの一つである。 さらに、JWST-ER1 の測定は、銀河進化のプロセスをより深く理解するのに役立つ可能性があります。 この特別な物体の他の目撃情報はすでに草稿に含まれています。 これは、ここで見られる構造をより詳細に調査し、例えばおとめ座や近くのよく知られた銀河団で観察されているように、中心銀河が実際に銀河団の巨大な核のメンバーの 1 つの祖先であるかどうかを明らかにするのに役立つはずです。ベレニスの髪。
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