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2024-05-30 14:01:56
最初の銀河の誕生を測る宇宙時計の針は、さらに過去に遡らなければなりません。実際、これまでで最も古い銀河が発見され、宇宙の起源であるビッグバンの直後に誕生しました。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (Jwsst) によって提供されたデータのおかげで、ピサ高等師範学校、アリゾナ大学、ケンブリッジ大学、ハーバード大学、スミソニアン大学、その他 20 の国際機関や大学を含む国際チームが、この星団と私たちとの間の距離を正確に測定しました。これは、これまで知られている中で最も遠い距離で、134 億光年以上です。
それだけではありません。この実験は、宇宙が「たった」3億歳、つまり現在の年齢の2%のときに、モデルの予測よりもはるかに早く、完全に発達した恒星系が存在していたことを示しています。これは、銀河の星の大きさ、明るさ、豊富さは後の段階でのみ可能になると考えられていた過去10年間の予測とは対照的な発見です。
物理学と天文学の研究プラットフォームArXivで発表され、NASAも協力したこの研究は、ピサ師範学校の宇宙論と天体物理学グループの研究者ステファノ・カルニアーニ氏が主導し、博士課程の学生エレオノーラ・パランティ氏と研究員ジャコモ・ベンチュリ氏も参加した。
JADES-GS-z14-0 と名付けられたこの銀河 (この研究プログラムは実際には Jwst Advanced Deep Extragalactic Survey と呼ばれています) は、天体物理学者が「宇宙の夜明け」と呼ぶ宇宙の生命段階に存在していました。この段階は、最初の恒星系の形成と、それに続く最初の光子、ガス、ブラックホールの生成を特徴としています。この時期の高度で、この銀河の固有の特性は驚くべきものです。たとえば、JADES-GS-z14-0 は非常に明るく、すでに太陽に似た約 10 億個の恒星を形成しています。これまでの理論シミュレーションでは、宇宙の夜明けには小さくて暗い銀河しか存在しないと想定されていました。
「ウェッブ望遠鏡で撮影された画像は、数十億年前の宇宙のスナップショットを私たちに見せてくれます」とカルニアーニ氏は説明します。雷鳴が私たちの耳に届くのは、雷放電を観測する数秒後であるのと同じように、遠くの銀河から発せられる光も同じことが起き、過去の姿を私たちに見せてくれます。この観点から見ると、JADES-GS-z14-0 は、原始宇宙にはすでに完全に発達した明るい銀河が存在していたという具体的な証拠を示しています。ビッグバンからわずか 3 億年後に、このような大規模な星の集団が存在していたと考えるのは不思議な時間です。」
比較レベルでは、Webb 搭載の NIRSpec 分光器によって得られたデータの分析により、JADES-GS-z14-0 は私たちの銀河である天の川銀河の 10 分の 1 以上の大きさであるにもかかわらず、20 倍の速さで新しい星を形成していることが明らかになりました。さらに、放射される光は、一部の理論モデルが仮定したように巨大ブラックホールの成長によるものではなく、毎年形成される新しい星から発せられる光子によるものです。
「ウェッブを通じて得られた新しいデータは、原始宇宙がすでに最近のものと似た星形成で十分に発達していたことを裏付け続けている」とカルニアーニは結論づけている。次のステップは、さらに先へ進み、ビッグバンにさらに近い段階で宇宙を観測することだ。その間、私たちは宇宙の夜明けにおけるこれらのシステムの形成と進化を説明できる新しい理論の開発に取り組み始めるべきだ。」
#ビッグバン直後に誕生した最古の銀河が発見された