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天文学者は宇宙の最も初期の既知の星から署名を見つける

銀河、ブラックホール、クエーサーに満ちた複雑な宇宙は、ビッグバンの後に現れたのではありません。 数千万年の間、宇宙はイオン化された水素とヘリウムでいっぱいの暗い広がりでした。 しかし、ある時点で(研究者はいつわからない)これらの渦巻くガスが最初の星に点火した。 宇宙の夜明けとして知られている期間です。

現在、BBCのJonathan Amosが報告しているように、科学者たちはそれらの最初の星のいくつかの痕跡を発見し、ビッグバンからおよそ2億5千万年後に生き返ったことを示唆しています。

フォーブスのイーサン・シーガルが報告するように、ハッブル宇宙望遠鏡のような私たちの現在の世代の望遠鏡は、空間と時間の最も深い深さを覗き込むために装備されていません。 直接検出された最古で最も遠い銀河は、ビッグバンからわずか4億年後に形成されたGNZ-11です。 しかし、科学者たちは、ビッグバンとGNZ-11のような初期の銀河の出現の38万年後から、最初の星がちらつき始めたと信じています。

多くの天文学者は、ビッグバンから約2億年後に最初の星が光ったと仮定しています。 しかし、これらの星を垣間見ることができませんでした。 何十億年もの旅の後、光はスペクトルの赤外線の端に移動し、特別に装備された赤外線望遠鏡なしでは検出が難しくなります。 そして、最も初期の星は、多くの場合、かすかなちらつきを吸収する中性粒子のスープに包まれています。

そのため、ジャーナルNatureのこの新しい研究では、天文学者の国際チームは間接的な証拠に頼り、代わりに酸素とヘリウムの署名を探しました。これは、星のコアでしか作成できない元素です。

アモスが説明するように、研究者たちは、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ(アルマ)と欧州南天天文台の超大型望遠鏡(VLT)を使用して、数十億光年離れた銀河MACS1149-JD1に照準を合わせました。 )。

彼らは、何十億年もの間、宇宙の膨張がその光をシフトさせることを発見しました。 そして、その変化を分析することにより、研究者は、銀河を直接見ることができない場合でも、酸素と水素の特徴の年齢を把握しました。

ロンドン大学ユニバーシティカレッジの天体物理学の教授で研究の共著者であるリチャードエリスは、この酸素の赤方偏移は9.1であるとAmosに語っています。 「それは、光がこの物体を離れてから宇宙が9倍から10倍に拡大したことを意味します。 私たちは、宇宙がたった約5億年だったビッグバン[138億年前]までの道の約97%を振り返っています」と彼は言います。

プレスリリースによると、チームはNASAのスピッツァーとハッブル宇宙望遠鏡の赤外線分光法を使用して、JD1の明るさを調べました。 その明るさと星の発達の最良のモデルを使用して、JD1の星の年齢を推定することができました。

「それは、宇宙の歴史の中でどれだけ早く、現在望遠鏡で調べることはできないのか、この物体が実際に形成されたことを示しています」とエリスはアモスに語ります。 「そして、この銀河は、宇宙がたった2億5000万歳のときに星を形成しました。これは、宇宙の現在の年齢の2%に相当します。」

良いスタートではありますが、空間と時間をさらに覗き込むには、さらに火力が必要になります。 打ち上げが2018年から2020年に延期されたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡には、赤外線星光を表示して初期宇宙のuniverseに侵入できるセンサーが装備され、おそらく最初の星空を直接観測するのに役立つでしょう。

「宇宙の夜明けがいつ起こるかを決定することは、宇宙論と銀河形成の「聖杯」に似ています」とエリスは別のプレスリリースで述べています。 この最新の研究により、「楽観主義が新たになり、星明かりの誕生を直接目撃することが近づいています。 私たちは皆、加工された恒星材料でできているので、これは本当に私たち自身の起源を見つけています。」

天文学者は宇宙の最も初期の既知の星から署名を見つける