NASA のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、これまでに発見された最も遠い銀河を明らかにしました。その中には、宇宙が現在の年齢のわずか 2% だったビッグバンで宇宙が誕生してからわずか 3 億年後にさかのぼるものもあります。
原始銀河は、JWST の 2 つの最新機器の設計を担当した科学者の国際チームによって発見されました。 近赤外線カメラ (NIRCam) として知られる最初の機器は、星座 Fornax の夜空の小さなパッチを観察する任務を負っています。
10 日間にわたって、NIRCam は 9 つの赤外線波長で約 100,000 の銀河のグループからの光を観測しました。 このデータセットから、天文学者は 250 の最も暗い銀河と最も赤い銀河を分離し、JWST の別の機器である近赤外線分光計 (NIRSpec) でそれらをターゲットにしました。
NIRSpec は、天体から放出された光を収集し、その構成色に分解するように設計されています。 このプロセスにより、スペクトルと呼ばれる虹のようなグラフが作成されます。 天文学者は、銀河のスペクトルを分析して、その元素組成から銀河内の星の数、さらには地球までの距離まで、あらゆることを発見できます。
後者は、赤方偏移として知られる現象を測定することによって作成されます。 遠方の銀河からの光が地球に到達するには、数十億年かかることがあります。 この間、この光の波長は伸びて長くなり、光スペクトルの「赤」部分にゆっくりと移動します。
光がその源から地球に向かって移動するとき、それは必然的に星間塵とガスの巨大な雲を通り抜けます。 これらの雲は、特定の波長の光を吸収するのに優れていることが知られていますが、他の波長は比較的妨げられずに通過できます。 この干渉により、虹のスペクトルに明確なパターンが作成されます。
銀河の位置と赤方偏移を示すグラフィック Anton M. Koekemoer (STScI), Christopher Willmer (University of Arizona), JWST PEARLS Team 画像処理: Rolf A. Jansen (ASU), Alyssa Pagan (STScI))
科学者たちは、赤方偏移によってスペクトルのパターンが予想される位置からどれだけシフトしたかを観察することで、遠方の銀河の年齢と距離を割り出すことができました。
この手法を使用して、科学者は JWST データ内にある 4 つの非常に古い銀河を発見しました。これらの銀河は、ビッグバンで宇宙が誕生してからわずか 3 億年後に形成されたと考えられています。 これは、ハッブル宇宙望遠鏡がこれまでに発見した最も古い銀河よりも 1 億年若いことになります。
これは、JWST によって検出された光が、宇宙が現在の年齢のわずか 2% であった約 134 億年前にその源を離れたことを意味します。 銀河の記録破りの年齢は、初期宇宙の進化の秘密を解明しようとする科学者にとって非常に貴重なものとなるでしょう。
「進化の初期段階を理解せずに銀河を理解することは困難です」と、調査結果を説明する研究の共著者であるケンブリッジ大学の天文学者サンドロ・タケラは説明しました。 アリゾナ大学）。 「人間と同様に、次に起こることの多くは、これらの初期世代の星の影響に依存しています。」
「非常に多くの銀河系の疑問がウェッブの変革の機会を待っていました。この物語の解明に参加できることに興奮しています。」
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画像クレジット: ノースロップ・グラマン.
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