2012年、ハッブル宇宙望遠鏡のフロンティアフィールズプログラム（別名、ハッブルディープフィールズイニシアチブ2012）が正式に始まりました。このプロジェクトの目的は、重力レンズ技術を使用して、宇宙で最も暗い銀河と最も遠い銀河を研究することで、初期の銀河形成に関する知識を進歩させることでした。 2017年までに、フロンティアフィールドプログラムは終了し、収集したすべてのデータを分析するというハードワークが始まりました。
フロンティアフィールズのデータで興味深い発見の1つは、星形成率の高い低質量銀河の発見です。 Abell 2744とMACS J0416.1-2403の「平行場」を調べた後–プログラムによって研究された2つの銀河クラスター–天文学者のペアは、彼らが「リトルブルードット」（LBD）と呼ぶものの存在に気づきました。これは銀河の形成と球状星団に影響を与えます。
彼らの発見を詳述する研究は最近、「ハッブル宇宙望遠鏡のフロンティアフィールドのリトルブルードット：球状星団の前駆体？」というタイトルでオンラインで掲載されました。研究チームは、ヴァッサーカレッジの天文学の教授であるDebra Meloy Elmegreen博士と、T.J。のIBM Research Divisionの天文学者であるBruce G. Elmegreen博士で構成されていました。ヨークタウンハイツのワトソン研究センター。
簡単に言えば、フロンティアフィールズプログラムはハッブル宇宙望遠鏡を使用して、光学および近赤外波長で6つの巨大な銀河団を観測しました。それぞれ、高度な調査用カメラ（ACS）および広視野カメラ3（WFC3）を備えています。これらの巨大な銀河は、背後にある遠隔銀河の画像を拡大および拡大するために使用されていました。
これらのハッブルカメラの1つは銀河団を見る一方で、もう1つは隣接する空のパッチを同時に見ます。これらの隣接するパッチは「パラレルフィールド」として知られています。それ以外の場合は、初期の宇宙を最も深く見せる、かすかな領域です。 Bruce Elmegreen博士が電子メールでSpace Magazineに伝えたように：
「HFFプログラムの目的は、銀河のクラスターがある空の6つの領域の深い画像を撮ることです。これらのクラスターは、重力レンズ効果によって背景の銀河を拡大するためです。このようにして、空だけを直接撮像するだけでなく、さらに遠くまで見ることができます。多くの銀河は、この拡大技術を使って研究されてきました。銀河のクラスターは、強い質量レンズを作る大きな質量集中であるため、重要です。」
プロジェクトのために使用されたこの6つの銀河団には、Abell 2744、MACS J0416.1-2403、およびそれらの平行磁場が含まれ、後者はこの研究の焦点でした。これらと他のクラスターは、ビッグバンからわずか6〜9億年後に存在した銀河を見つけるために使用されました。これらの銀河とそれぞれの緯線は、画像内の銀河を自動的に見つけ、その特性を決定するコンピューターアルゴリズムを使用して既にカタログ化されていました。
研究デュオが彼らの研究で説明を続けるにつれ、最近の大規模な深い調査は、より高い赤方偏移でより小さな銀河の研究を可能にしました。これらには、「グリーンピース」（特定の星形成率が高く、明るくコンパクトで低質量の銀河）や、グリーンピースのかすかな拡大である低質量の「ブルーベリー」、星形成の割合も高い小さなスターバースト銀河が含まれます。 。
前述のカタログを使用して、Abell 2744とMACS J0416.1-2403の平行磁場を調べ、チームは星形成率の高い低質量銀河の他の例を探しました。これの目的は、これらの矮小銀河の特性を測定し、それらの位置のいずれかが球状星団が形成されたと知られている場所と一致するかどうかを確認することでした。
彼らが見つけたのは、彼らが「ブルーベリー」のより低質量のバージョンである「リトルブルードット」（LBS）と呼んだものでした。デブラ・エルムグリーンはスペースマガジンにメールでこう語った。
「画像を調べていたところ（各フィールドで約3400の銀河が検出されました）、時々小さな青い点として現れる銀河に気づきました。これは、ブルースの以前の矮小銀河に関する理論的研究のため、非常に興味深いものでした。公開されたカタログには、各銀河の赤方偏移と星形成率と質量が含まれています。小さな青い点は、質量の星形成率が非常に高い低質量銀河であることがわかりました。」
これらの銀河は構造を示さなかったため、デブラとブルースは銀河の画像を3つの異なる赤方偏移（それぞれ約20の銀河に対応）に積み重ねて、より深い画像を作成しました。 「それでも構造やかすかな拡張外側ディスクは見られませんでした」とDebra氏は言います。「平均サイズは100〜200パーセク（約300〜600光年）で、質量は数百万倍です。私たちの太陽の質量。」
最終的に、彼らはこれらのLBD内で、星形成率が非常に高いと判断しました。彼らはまた、これらの矮小銀河は非常に若く、観測された時点では宇宙の年齢の1％未満であると述べました。 「したがって、小さな銀河がちょうど形成されたばかりです。」とブルース氏は語ります。「その星形成率は、星団が数千万年後に爆発するとき、球状星団、おそらく各LBDに1つ存在するのに十分なほど高いです。 」
デブラとブルース・エルムグリーンは、高赤方偏移銀河の見知らぬ人ではありません。ブルースは2012年に、銀河（および他のほとんどの銀河）を周回する球状星団が初期宇宙の間に矮小銀河で形成されたことを示唆する論文を発表しました。これらの矮小銀河は、私たち自身のようなより大きな銀河によって獲得されたはずであり、クラスターは本質的にそれらの残骸です。
球状星団は、本質的に巨大な星団で、天の川ハローを周回しています。それらは通常、約100万個の太陽の質量であり、非常に古い星で構成されています。天の川を越えて、多くは共通の軌道やアンドロメダ銀河に現れ、いくつかは星の流れによって接続されているように見えます。
ブルースが説明したように、彼は球状星団が初期宇宙の矮小銀河から形成されたという理論に対する説得力のある論拠です。
「これは、金属に乏しい球状星団が、天の川のような大きな銀河に捕獲され、潮汐力によって引き裂かれた小さな銀河の密集した残骸であることを示唆しています。ハロー球状星団の起源に関するこの考えは数十年前にさかのぼります...このような金属が少ないものだけで、合計の約半分になります。それは、矮小銀河は大きな銀河に比べて金属が少ないためです。初期の宇宙ではより貧しい金属です。」
この研究は、ハッブルフロンティアフィールズプログラムの主な目的である宇宙の進化の理解に多くの影響を与えました。初期の宇宙の物体を調べ、それらの特性を決定することにより、科学者は、私たちが今日よく知っている構造、つまり星、銀河、星団などが本当にどのようにして生まれたかを決定することができます。
これらの同じ研究により、科学者は、宇宙がどこへ向かっているか、何百万年後、あるいは何十億年後も同じ構造がどうなるかについて、知識に基づいた推測を行うことができます。つまり、私たちがどこにいたかを知ることで、どこに向かっているのかを予測できます！
