初期の宇宙の巨大な銀河は、現在よりもはるかに速い速度で星を形成しました。これにより、年間1000の新しい太陽に相当します。この速度はビッグバンから30億年後にピークに達し、60億年までに銀河はほとんどの星を生成しました。
ハッブル宇宙望遠鏡からの新しい観測は、矮小銀河でさえ-数十億の星の小さな低質量クラスターでさえ-宇宙の初期の歴史で予想されたよりも大きな役割を果たして、急速に星を生成したことを示しています。
今日、私たちは矮小銀河が単独で燃える星の集まりとして存在するのではなく、より大きな銀河にくっついている、または中に閉じ込められているのを見る傾向があります。しかし天文学者は、初期の宇宙の小人がすぐに星をひっくり返す可能性があると疑っていました。問題は、ほとんどの画像が、観測する必要があるかすかな遠くの銀河を明らかにするほど鮮明ではないことです。
「私たちはすでに、矮小な銀河が星形成の初期の波に寄与していると疑っていましたが、彼らが実際に持っていた効果を測定することができたのはこれが初めてです」 (EPFL)プレスリリース。 「彼らは、宇宙がほとんどの星を形成した時代に、驚くほど重要な役割を果たしたようです。」
初期の宇宙でのスターバースト銀河に関する以前の研究は、この時代に存在していた膨大な数の矮小銀河を除外して、巨大銀河に偏っていました。しかし、ハッブルのワイドフィールドカメラ3の非常に感度の高い機能により、天文学者は遠くの宇宙にある低質量の矮小銀河をじっと見ることができます。
Atekとその同僚たちは、ビッグバンからおよそ30億年から100億年後の1000個の銀河を調べました。彼らは、H-アルファ線を探すためにデータを掘り下げました。水素電子が3番目から2番目に低いエネルギーレベルに落ちたときに発生する、深赤色の可視スペクトル線です。
星形成領域では、周囲のガスは、新しく形成された星からの放射によって継続的に電離されます。ガスがイオン化されると、核と取り除かれた電子が再結合して、通常は高エネルギー状態の電子と一緒に新しい水素原子を形成できます。その後、この電子はカスケード状態に戻り、約半分の時間でH-アルファ放射を生成するプロセスになります。
したがって、Hアルファ線は星形成の効果的なプローブであり、Hアルファ線の明るさ(かすかな、ほとんど見えない連続体よりも検出がはるかに簡単です)は、星形成率の効果的なプローブです。この単一の行から、Attekと同僚は、初期の小人で星がオンになる率が驚くほど高いことを発見しました。
「これらの銀河は非常に速く星を形成しているので、実際にはわずか1億5000万年で星全体の質量を2倍にすることができます。このような恒星の質量の増加には、ほとんどの通常の銀河で1〜3億年かかります」と共著者のJean-Paulは述べています。 EPFLのKneib。
チームは、これらの小さな銀河がなぜこんなに膨大な数の星を生み出しているのかをまだ知りません。一般に、星形成のバーストは、銀河の合併や超新星の衝撃などのいくらか無秩序な出来事に続くと考えられています。しかし、これらの矮小銀河を研究し続けることによって、天文学者は銀河の進化に光を当て、宇宙の初期の出来事の一貫した絵を描くのを助けることを望みます。
この論文は、Astrophysical Journalに本日発行され、ここで閲覧できます。最新のハッブルキャスト(下記)もこのエキサイティングな結果をカバーしています。