NASA の天文学者は、ビッグバンからちょうど 650 億 万年後の宇宙の始まりの過去を覗き込み、 つの相互作用する銀河がどのように原始銀河団を形成したかを見ました。
現在、この原始銀河団は、科学者によって存在が確認されている最も遠い銀河団です。 シミュレーションによると、この系は宇宙で最大かつ最古の既知の銀河団の 100 つに成長し、私たちのいる天の川銀河の 倍以上の質量があります。
この研究結果を説明する記事は、The Astrophysical Journal Letters に掲載されました。 筆頭著者は、カリフォルニア工科大学の IPAC 天文学センターのリサーチ フェローである森下貴宏です。
NASA のハッブル宇宙望遠鏡を使用して、 つの銀河が初めて発見されました。 しかし、すべての銀河が同じ視線に沿って観測されたにもかかわらず、ハッブルは、銀河が互いにどのくらい離れているかを正確に判断するのに十分な感度を持っていませんでした.
チームは、NASA のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) を使用して、赤方偏移と呼ばれる特性を測定することで、地球から つの銀河のそれぞれまでの距離を正確に測定することができました。 赤方偏移は、銀河が地球からどれだけ離れているかの尺度であり、銀河が遠ければ遠いほど、その赤方偏移は大きくなります。
宇宙の膨張により、銀河からの光は距離が長くなるにつれて「赤い」波長にシフトします。これは、救急車が遠ざかるにつれて、通過する救急車のサイレンからの音波がより長く、より低い周波数にシフトするのと同じです。
銀河の赤方偏移を研究するために、天文学者はそのスペクトル (銀河が発する虹色の波長) を記録し、水素やヘリウムなどの分子の既知の特徴を探します。 これらの波長は、距離が長くなるにつれてシフトまたは赤くなります。
驚くべきことに、各銀河の赤方偏移は同じ 7,88 で、これは地球から 13 億光年 (参考までに、9,4 光年、光が 年間に移動する距離、 兆 km) 離れていることを意味し、それらがすべて密集していることを示しています。 星座スカルプターに位置するこのシステムは、現在までに分光学的に確認された原始銀河団の中で最も遠いものです。
これらの銀河からの光は何十億年もの間望遠鏡に届いているため、天文学者はそれらが非常に遠い昔、宇宙の誕生からわずか数億年後に存在したと見なしています。 当時の大きさを考えると、これまでに形成された最も初期の銀河の つかもしれません。 星団を現在の姿で見ることはできませんが、数値シミュレーションによると、宇宙で最大の星団の つになっている可能性があります。
科学者は、この性質のクラスターは非常にまれであり、検出が難しいと言います。 「JWST でこのような特別なシステムが他に見つかる可能性は低いです」と森下は言います。 「JWSTが空の比較的小さな領域を見ていることを考えると、より大きな画像を見ることができる望遠鏡が必要です。」
今後 2027 年間で、100 年初頭に打ち上げられる予定の将来の NASA 天文台であるローマ ナンシー グレース宇宙望遠鏡によって、同様の発見が可能になるでしょう。 広い範囲を調査する能力は、JWST の 倍以上になり、この研究で見つかったような初期宇宙の銀河団を特定することが容易になります。
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