ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、観測された最古の銀河に目を向けました。
天文学者は現在、これらからの光が 銀河 134 億年以上前に地球に移動していると、2 つの新しい研究が報告しています。 結果は、これらの銀河に人が住んでいることを示しています 宇宙 それが 3 億 5000 万歳未満のとき、銀河の第 1 世代が急速に出現したことを示しています。
「これらの銀河が初期の宇宙に実際に住んでいたことを証明することは非常に重要でした。より近い銀河でさえ、非常に遠い銀河に変装していた可能性が非常に高いです。」英国のハートフォードシャー大学は、論文で次のように述べています。 声明 (新しいタブで開きます).
「私たちが望んでいたようにスペクトルが展開するのを見て、これらの銀河が私たちの視野の真の端にあり、いくつかはより遠くにあることを確認しました ハッブル 私は見えます！ 「これはミッションの非常にエキサイティングな成果です」と Curtis Lake 氏は述べています。
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この発見は、JWST がその最も重要なタスクの 1 つを実行する能力を強調しています。それは、宇宙の膨張がその波長を伸ばすほど長い間移動していた光を通して初期の宇宙を研究することです。 この光の広がりを 赤方偏移; 光が長く進むほど、宇宙は電磁スペクトルの赤い端に向かって膨張します。 これは、赤方偏移を距離の尺度として使用できることを意味し、初期の銀河には極端な赤方偏移を示す光があり、それらの光は JWST の特徴である赤外線範囲にまで広がっていたに違いありません。
今日までに、100億ドルの天文台は、非常に高い赤方偏移を持ついくつかの候補銀河を特定しましたが、これらの観測は分光法を使用して確認する必要があります.
分光法は、特定の要素の特徴的な指紋を識別することができるため、初期の銀河と、同様の特徴を共有する可能性のあるより近い、より最近の銀河とを区別するために使用できます。 初期の銀河は、ほとんどが水素とヘリウムで構成されており、酸素、窒素、炭素などの重い元素が不足していました。 これは、それらがそれを形成した重元素でまだ濃縮されていないためです。 出演者 これらの星が死んで行くにつれて、核融合によって分散されます。 超新星.
JWST 近赤外線カメラ (NIRCam) と近赤外線分光放射計 (NIRSpec) 装置から収集されたデータの研究者の分析により、JADES-GS-z10–0、JADES-GS-z11–0、 JADES-GS-z12–0 と JADES-GS-z13–0 には、10.3 から 13.2 への非常に強い赤方偏移があります。 （ちなみに、JADESは「JWST Advanced Deep Extragalactic Survey」の略です。）
彼らがこの結論に達したのは、これらの銀河のスペクトルには炭素などの重元素の明確な特徴が欠けているためです。つまり、JWST は、宇宙がわずか 3 億から 5 億歳だったときと同じようにそれらを見ていることを意味します。 （宇宙は現在、約138億歳です。）
「初めて、ビッグバンからわずか 3 億 5000 万年後に銀河を検出しました。その驚くべき距離にかなり自信を持っています」と、共著者であり NIRCam 科学チームのメンバーであるブラント ロバートソン氏はリリースで述べています。 「このような驚くほど美しい画像でこれらの初期の銀河を見つけることは、特別な経験です。」
観測は、ハッブル宇宙望遠鏡によってほぼ 20 年間調査されてきたウルトラ ディープ フィールドとして知られる空の小さな領域に向けられた JADES 観測の最初のラウンドからのものです。 この空の一区画には約 100,000 個の銀河が含まれており、それぞれがその歴史のある時点で、おそらく数十億年前に発見されました。
研究者は、JWST ミッションの 10 日以上を費やして、NIRCam で超深宇宙を研究し、9 つの異なる色の赤外線で観察しました。 これに続いて、NIRSpec 機器によって 3 日間にわたって 28 時間のデータ収集が行われました。 したがって、JWST はこの領域の非常に感度が高く鮮明な画像を提供し、天文学者に各銀河の赤方偏移の正確な測定値を取得し、それぞれの銀河内のガスと星の特性を明らかにするために必要なデータも提供しました。
「これらの結果は、NIRCam チームと NIRSpec が協力してこの監視プログラムを実施した理由の集大成です」と、アリゾナ大学の NIRCam の主任研究員である Marcia Rieke 氏は述べています。
2 つの論文は本日 (4 月 4 日)、 ネイチャーマガジン (新しいタブで開きます). 研究者は、会議で発表した2022年12月に最初に結果を発表しました。
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