ウェッブ望遠鏡がこれまでで最も古い銀河のうち2つを観測

ウェッブ望遠鏡がこれまでで最も古い銀河のうち2つを観測

6月下旬、ウェッブ宇宙望遠鏡は、これまでに観測された中で最も遠い2つの銀河に焦点を合わせました。これらの銀河はビッグバンから数億年後に存在しており、宇宙で最も初期に出現した光源の一つです。

これらの銀河は、こくしつ座にある巨大な銀河団(実際には4つの小さな銀河団が集まったもの)であるアベル2744の外縁部に見られます。銀河の1つは、宇宙が誕生した瞬間であるビッグバンから4億5000万年後に存在し、もう1つはわずか3億5000万年後に観測されています。

これらの銀河までの距離は、それぞれ約10.5と12.5の赤方偏移に対応しています。宇宙は膨張しているため、光は宇宙を進むにつれて、より長く赤い波長へと引き伸ばされます。そのため、赤方偏移が大きい天体は、赤方偏移が小さい天体よりも遠く、より古い天体です。これらの銀河の年齢は、ウェッブ深宇宙観測領域で赤方偏移11.8で観測される遠方の天体、メイジー銀河とほぼ同じです。

宇宙の年齢は約138億年で、最初の星が誕生したのは数億年後です。そのため、これらの銀河は宇宙で最も古い光源の一つとして知られています(ビッグバンの残光である宇宙マイクロ波背景放射はビッグバンの約38万年後に観測されます)。

2 つの銀河のクローズアップを含む、深宇宙の全領域。
2つの銀河のクローズアップを含む深宇宙の全容。画像:科学:NASA、ESA、CSA、Tommaso Treu(UCLA)、画像処理:Zolt G. Levay(STScI)

アベル2744銀河団は約35億光年離れていますが、最近発見された銀河団はもっと古いものです。実際、私たちの視点から見ると、それらはアベル2744から数十億光年も遠くにあり、そのため光は非常に微弱です。しかし、原始的な光源は銀河団の重力レンズ効果を受けています。つまり、その光は介在する天体によって曲げられ、拡大され、ウェッブ望遠鏡で観測できるのです。

重力レンズ効果は遠くの光を集め、非常に遠くにある天体を容易に観測できるようにします。天文学者はこの宇​​宙の奇妙な性質を利用して、最も古い恒星を発見したり、超新星爆発(恒星の爆発的な死)のような瞬間的な現象を複数回観測したりしています。なぜなら、超新星爆発からの光子は、質量の大きい天体を複数の経路で迂回するからです。

チャンドラ、スバル、ジャンスキー超大型アレイが捉えたアベル 2744 の合成画像。レンズ: NASA/STScI、国立天文台/スバル、ESO/VLT;光学: NASA/STScI/R.Dupke
チャンドラ、スバル、ジャンスキー超大型アレイが捉えたアベル 2744 の合成画像。レンズ: NASA/STScI、国立天文台/スバル、ESO/VLT;光学: NASA/STScI/R.Dupke画像: NASA/CXC/ITA/INAF/J.Merten 他

Abell 2744は以前にも観測されています。2014年、ハッブル宇宙望遠鏡がこの銀河団の画像を撮影しました。当時、ハッブル宇宙望遠鏡のディープフィールドは、NASAのフロンティアフィールドプロジェクトの一環として行われた、この種の天体に関する史上最深の観測でした。しかし、ウェッブ氏のより鮮明な視力により、銀河団のさらに奥深くにあるより古い光源が捉えられました。

宇宙望遠鏡科学研究所の発表によると、この2つの古代銀河は私たちの銀河と比べると非常に小さく、天の川銀河の大きさのわずか数パーセントに過ぎない。天の川銀河の直径は約10万光年である。

アベル2744は、その内部に収められた様々な天体から「パンドラの星団」というニックネームで呼ばれています。しかし、神話に登場するパンドラがもたらす災厄の宝庫とは異なり、パンドラの星団でこれまでに観測された天体は喜びをもたらすばかりです。ウェッブが観測すればするほど、私たちはより多くのことを学びます。

続き:ウェッブ望遠鏡がかつてはぼんやりしていた銀河に焦点を合わせる

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