ハッブルウルトラディープフィールド（HUDF）2012キャンペーンのこの新しい画像は、ビッグバンの後に3億5千万から6億年の期間に出現したときに観測された、これまで見られなかった7つの遠方銀河の集団を明らかにします。エリス（Caltech）、およびUDF 2012チーム
NASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用する天文学者は、新しい調査でこれまでに検出された最も遠くの薄暗い古代銀河のいくつかを発見しました。ハッブルのワイドフィールドカメラ3（WFC 3）で撮影された画像は、以前のハッブル観測よりも時代を遡り、初期宇宙の状況に関する情報を提供します。
「これは創世記の科学版のようなものです」とハーバード大学の天文学者アビ・ローブは言った。
7つの遠方の銀河は、宇宙が現在の年齢の3％未満であった130億年以上前に形成された、以前には見られなかった銀河の集団を表しています。ハッブルのこれまでの最も深い画像では、天文学者は当時の銀河の量のサンプルをとることができました。結果は、ビッグバン後約4億5000万年までルックバック時間が増加することで、銀河の数が滑らかに減少していることを示しています。
科学者によると、データはこの未知の宇宙史の最初の信頼できる国勢調査を提供します。天文学者が宇宙のさらに深いところを見ると、銀河の数は滑らかに減少しているように見え、「宇宙の夜明け」は劇的な出来事ではなく漸進的なものであると信じさせました。
調査チームのメンバーであるアリゾナ大学ツーソン校のブラントロバートソン氏は、「ビッグバンからのマイクロ波残光の観測から、約130億年以上前に再イオン化が起こったことがわかります」と述べています。 「私たちのデータは、再イオン化が数億年に渡って発生した引き出されたプロセスであり、銀河がゆっくりと星や化学元素を蓄積していたことを確認しています。銀河が形成される劇的な瞬間はありませんでした。それは段階的なプロセスでした。」
これらの銀河は、元々2003-2004年に撮影された、星座Fornaxの空の小さな領域に焦点を当てた、Ultra Deep Field（UDF）と呼ばれる集中的に研究された空のパッチの野心的なハッブル調査の一部として発見されました。 UDF 2012と呼ばれる新しい2012年のキャンペーンでは、カリフォルニア工科大学のリチャードエリスが率いる天文学者のチームがWFC3を使用して、以前のハッブル観測よりも近赤外線の光の中で宇宙をより深く見ました。観測は2012年8月と9月の6週間にわたって行われ、最初の科学的結果が一連の科学論文に掲載されています。 UDF 2012チームは、他の研究グループが使用できるように準備した後、これらの固有のデータを公開しています。
「ハッブルはただ素晴らしい科学を達成している」と元宇宙飛行士でNASAの科学担当副管理者であるジョン・グランスフェルドは新しい調査についてのブリーフィングで話しました。 「これは起源の話です。私たちは最初に戻り、宇宙に現れた最初の星に戻ります。これは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡をオンラインにしたときに、見るべきことがたくさんあり、やるべきことがたくさんあることを証明しています。」
ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡は2018年に打ち上げられる予定です。
天文学者はビッグバンから4億から6億年の期間に7つの銀河を検出しました。すべて非常に遠くにあり、赤方偏移は8.6から12近くまでありました。
宇宙の膨張により、銀河からの紫外光と可視光が赤外波長に伸ばされるため、天文学者は遠赤外線を近赤外光で研究します。これは「赤方偏移」と呼ばれる現象です。銀河が遠いほど、赤方偏移は大きくなります。
特に、銀河の1つは、ビッグバンで私たちの宇宙が誕生してから3億8千万年後に観測された、11.9の赤方偏移に対応する距離記録ブレーカーである可能性があります。これは銀河系UDFj-39546284です。これは以前に検出され、ハッブルが2年近く前に発見した最も遠い物体として最初に提案されました。その後の観測では、それは10.3の赤方偏移に置かれましたが、新しく洗練された観測では、それはさらに遠くに置かれました。
宇宙のタイムラインとそれに対する私たちの観察。クレジット：アリゾナ大学。
科学者たちは、宇宙は約137億年前のビッグバンから始まったと考えています。水素は約40万年後に形成されましたが、星がなく、時空は暗かったです。約2億年後、水素雲が崩壊して最初の星と銀河を形成しました。天文学者が「宇宙の夜明け」と呼ぶものこれらの新しい星からの光は、宇宙再イオン化と呼ばれる期間中に水素をプロトンと電子に分解し始めました。現在の宇宙では、科学者は元素の合成に伴って銀河が質量とサイズで成長し、生命を生み出す成分を含む複雑な分子が形成されるのを目にしています。私たちの太陽と太陽系は40億年以上前に形成されました。
「チームはハッブルを限界に追いやった。研究リーダーのリチャードエリスによると、これはおそらくハッブルが見ることができる最も遠い後方です。 「私たちはハッブルを、それが行うように設計されたものをはるかに超えて推進しています。」
調査結果とハッブルサイトでのHUDF 2012キャンペーンの詳細をご覧ください。
チームの論文を読む：Redshift Range 8.5から12の星形成銀河の豊富さ：2012ハッブル超深宇宙キャンペーンの新しい結果
追加ソース：CalTech ESAハッブル
