ハッブルがこれまでに発見された中で最も遠い星を発見した

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、実りの多い長い期間の作業を開始するために機器の準備を続けています。しかし、彼の前任者は私たちに良い知らせを与え続けました。そして、ハッブルのおかげで、ジョン・ホプキンス大学の科学者チームは、ビッグバンから 9 億年後に形成された星を検出することに成功しました。ビッグバンから10億年以上も古い星系を見つけるのは非常に困難だったため、これはこれまでに発見された中で最も遠い星系となる。

実際、宇宙の歴史には、ビッグバン後 40 万年から 10 億年の間に、不確実性の計り知れないギャップがあります。人間が作成した最も正確な機器の検出限界により、科学者は歴史上のその時代に目を向けることができませんでした。ただし、ハッブルは単なる機器ではありません。

彼のおかげで、以前にビッグバンが検出されてから 2 億 5,000 万年後に銀河が形成されました。しかし、星型や星系では同様のことは何も達成されていませんでした。ハッブル自身が再びそれを達成したので、少なくともこれまでは行われていませんでした。研究データは本日Natureに掲載されました。

ビッグバン後の暗黒時代

マイクロ波背景放射は、宇宙全体を占める電磁放射の一種です。彼らの研究のおかげで、私たちはビッグバンから 40 万年後の宇宙がどのようなものであったかをある程度正確に知ることができます。

その時の温度は、陽子と電子が結合して中性水素を形成するのに十分な低さでした。このようにして、やがて星を生み出す種の一部が蒔かれました。しかし、まだ早かった。

ビッグバン後40万年から10億年の間は宇宙の暗黒時代として知られています。

問題は、その瞬間から、すべてがどのように進化したかがわからない長い期間が続くことです。最近まで取得できた次のデータは、ビッグバンから 10 億年後のものでした。当時、すでに小さな銀河、ガンマ線バースト、さらには太陽10億個分もの重さの超大質量ブラックホールを動力源としていると思われる明るいクエーサーさえ存在していた。それ以来出現したあらゆる種類の物体が少しずつ検出されています。しかし、以前はすべてが疑問でした。

Physics Todayの記事で物理学者のTom Abelが説明したように、この時期は宇宙論では暗黒時代として知られており、多くの疑問が含まれています。たとえば、ブラックホールと銀河のどちらが最初に形成されましたか?最も重い星ですか、それとも低質量の星ですか?それらの最初の星のいくつかは今日でも存在する可能性がありますか?これらはすべて、ハッブル宇宙望遠鏡のような強力な機器によってのみ解決できる未知の事柄です。

銀河がビッグバンから 2 億 5,000 万年後に形成されたことを発見したのは、 MACS1149-JD1でした。そして今回、宇宙の暗黒時代に知られていた最初の星を発見した星となった。彼のおかげで、古英語で「明けの明星」を意味するアーレンデルと名付けられたこの星に関する多くのデータが得られました。まだ不明な点もいくつかあります。しかしながら、ジェームス・ウェッブ氏が常駐し、ふさわしい後継者として我々に欠けている情報を提供してくれることが期待されています。しかし、現時点でこの星について何がわかっているのでしょうか?

ハッブルからのもう一つの偉大な発見

ハッブルは重力レンズとして知られる効果のおかげでこの星を検出することができました。これは、非常に遠くにある物体からの光が、その原点と観察者の間にある非常に重い物体に遭遇したときに曲がるときに発生します。

この効果を観察することで、その光の起源に関するモデルを作成できます。この場合、 Natureに発表されたばかりの研究によると、すべてのモデルはその半径がどの星団の半径よりも小さいことを指摘しました。したがって、それらは一連の恒星ではなく、むしろ1 つ、またはせいぜい連星系に面していました。

星の質量はおそらく太陽の50倍以上

彼らはまた、その質量が太陽の 50 倍を超える可能性があり、赤方偏移が 6.2 であることも計算できました。この用語は、物体から放射または反射される電磁放射 (通常は可視光) が、電磁スペクトルの端にある赤色に向かってシフトして見えるときに発生する現象を指します。天体までの距離を計算するために使用できるデータです。数字が大きいほど遠くなります。あるいは、同じことですが、その起源は宇宙の歴史の中で古いものになります。

重力レンズによって検出および拡大された星のこれまでの観測では、1 から 1.5 の間の赤方偏移値が得られました。これは、これまでに検出された中で最も遠い個別の星であるため、はるかに大きいです。ビッグバンから9億年後に形成されたということです。

これらの科学者らは、ハッブル データから作成されたモデルを使用して、その温度が20,000 Kである可能性が最も高いという結論に達しました。しかし、そのスペクトルの種類を正確に決定することはできませんでした。しかし、それを知る方法はまだあります。そして、準備が整えば、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はこの情報を提供し、さらにその質量と温度についてハッブルよりも正確に報告できるようになるでしょう。

ベテランと新人がチームとして協力し、宇宙の歴史の中で最も暗い時代に光を当てることになる。