彼らはそこにいます。科学者がそれらを「ゴースト銀河」と呼ぶほど星が少ない、非常にかすかな非常にかすかな古代ドワーフ銀河。NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、130億年の謎を解明することを期待して、これらの小さなフライ銀河の3つを撮影しました。
天文学者は、天の川銀河と並んで見られるこれらの小さな幽霊のような銀河は、宇宙で最も古く、最も小さく、最も自然な銀河の1つであると信じています。ハッブルの見解は、彼らの星が同じ誕生日を共有していることを明らかにしています。銀河はすべて130億年以上前に星を形成し始めましたが、その後、宇宙が誕生してからわずか10億年以内に突然停止しました。
「これらの銀河はすべて古く、それらはすべて同じ年代なので、ギロチンのように何かが降りてきて、これらの銀河で同時に星形成をオフにしたことを知っています」とボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所のトムブラウンは言いました。 、MD、研究のリーダー。 「最も可能性の高い説明は再イオン化です。」
宇宙の再イオン化は、ビッグバンから10億年後に始まりました。この間、最初の星からの放射線が水素原子から電子を打ち落とし、水素ガスを電離させました。このプロセスにより、水素ガスが紫外光に対して透明になります。これと同じプロセスは、ブラウンの研究などのように、矮小銀河で星形成を押しつぶした可能性もあります。これらの銀河は、天の川の近くの星を作る矮小銀河の小さないとこです。そして、そのサイズはわずか2,000光年しかないため、初期の宇宙の厳しい紫外光から身を守るのに十分な大きさではなく、わずかな水素ガスの供給を奪い、新しい星を作ることができませんでした。
天文学者は、再イオン化理論に加えて、これらの銀河に星がないことの多くの理由を提案しました。一部の科学者は、超新星のような内部の出来事が新しい星を作るのに必要なガスを吹き飛ばしたと信じていました。他の人たちは、銀河が単に星を作るために必要な水素ガスの供給を使い果たしたと示唆しました。
ブラウンは、明るさと色を見て星の年齢を測定しました。これらの化石銀河の星の数は、数百から数千の星の範囲です。いくつかの太陽のようないくつかの赤い小人といくつかの赤い星は私たちの太陽よりも大きい。星が実際に古代であるという証拠が示されたとき、ブラウンはハッブルの高度な調査用カメラの協力を得て、6つの銀河の奥深くに潜り、いつ誕生したかを特定しました。これまでのところ、チームは3つのデータの分析を完了しています。ヘラクレス、レオIV、おおぐま座。銀河は33万光年から49万光年の間にあります。比較のために、ブラウンは銀河の星を、地球から約26,000光年離れた位置にある130億年前の球状星団であるM92にある星と比較しました。彼はそれらが同じような年齢であることを発見しました。
「これらは宇宙で最も初期の銀河の化石です」とブラウンは言いました。 「彼らは何十億年も変わっていません。これらの銀河は、星形成の歴史が長い近くにあるほとんどの銀河とは異なります。」
ブラウンの発見は、いわゆる「ミッシングサテライトの問題」を説明するのに役立ちます。天文学者は天の川のまわりのほんの数ダースの矮小銀河を観察しましたが、コンピューターシミュレーションは数千が存在するはずであると予測しています。しかし、おそらくそれらは存在します。スローンの調査では、天の川のほんの一部をスキャンしている間に、天の川の近所にある、星が不足している12を超える小さな銀河が見つかりました。天文学者は、数十個の超かすかな銀河が検出されずに潜んでいる可能性があり、実質的に星を含まないさらに小さな何千もの小人の可能性があると考えています。
小さな銀河は星を奪われているかもしれませんが、それでも銀河が構築される枠組みである暗黒物質が豊富にあります。天の川銀河の近くの通常の矮小銀河には、通常の目に見える物質の10倍の暗黒物質が含まれています。ブラウンは、これらの小さな銀河は現在、ほとんどが暗黒物質の島であり、天文学者がスローン調査で発見するまで数十億年もの間見られなかったと説明しています。
ブラウンの結果は、Astrophysical Journal Lettersの7月1日号に掲載されています。
画像のキャプション1： これらのハッブル画像は、薄暗い星空の矮小銀河レオIVを示しています。左の画像は銀河の一部を示しており、白い長方形のボックスで囲まれています。ボックスの幅は83光年、長さは163光年です。レオIVのいくつかの星は、近隣の星や遠方の銀河の中で失われています。ボックス内の背景の銀河の拡大図が中央の画像に示されています。右の画像は、レオIVの星のみを示しています。数千個の星を含む銀河は、太陽のような星、かすかな赤い小星、太陽より明るい赤い巨星で構成されています。クレジット：NASA、ESA、およびT.ブラウン（STScI）
画像のキャプション2： これらのコンピューターシミュレーションは、私たちの天の川銀河の周りの暗黒物質の群れを示しています。暗黒物質の濃度の中には、星の形成を誘発するのに十分なほど重いものもあります。上部パネルの中央に示されているように、私たちの天の川銀河と何千もの暗黒物質の塊が共存しています。中央のパネルの緑色の塊は、銀河間媒質からガスを取得し、進行中の星形成を引き起こし、最終的には矮小銀河を生成するのに十分なほど重い暗黒物質の塊です。下のパネルでは、赤いブロブは、ずっと前に星を形成しなくなった超微光の矮小銀河です。ブラウンとJ.タムリンソン（STScI）
