画像クレジット：ESO
ESOの超大型望遠鏡でISAAC近赤外線装置を使用し、重力レンズの拡大効果を使用して、フランスとスイスの天文学者のチーム[2]は、最も遠方にあると思われるいくつかのかすかな銀河を発見しました。
これらの候補の1つに関するさらなる分光学的研究は、現在、宇宙で知られている最も遠い銀河の、今までにない新しい記録保持者であることを強く示しています。
エイベル1835 IR1916と名付けられたこの新たに発見された銀河は、赤方偏移が10 [3]で、約13億2300万光年離れています。そのため、宇宙は4億7千万歳、つまり現在の年齢のわずか3％しか若かったときに見られます。
この原始の銀河は、私たちの銀河である天の川よりも1万分の1ほど軽いようです。それは宇宙の暗黒時代に終止符を打った最初のクラスのオブジェクトの中にあるかもしれません。
この驚くべき発見は、非常に初期の宇宙を探査するための、近赤外線領域の大型地上望遠鏡の可能性を示しています。
過去を掘り下げる
最も古くからある遺跡を見つけるために深く掘り下げる古生物学者のように、天文学者は非常に若い宇宙を精査するためにますます遠くを見ようとします。究極の探求？ビッグバンの直後に形成された最初の星と銀河を見つける。
より正確には、天文学者は最後の「未知の領域」、つまり「暗黒時代」と「宇宙ルネサンス」の境界を探ろうとしています。
およそ13億7千万年前に起こったと現在信じられているビッグバンのすぐ後に、宇宙は暗闇に突入しました。原始の火の玉からの遺物放射は、より長い波長に向けた宇宙の膨張によって引き伸ばされており、星やクエーサーはまだ形成されておらず、広大な空間を照らすことができませんでした。宇宙は冷たく不透明な場所でした。したがって、この陰鬱な時代は、「暗黒時代」とかなり合理的に呼ばれています。
数億年後、最初の世代の星、そしてその後も最初の銀河とクエーサーが強力な紫外線を発生させ、徐々に霧が宇宙に打ち上げられました。
これは暗黒時代の終わりであり、再び人類の歴史から引き継がれた用語で、「宇宙ルネサンス」と呼ばれることもあります。
天文学者たちは、暗黒時代がいつ終わったのか、そしてどのように終わったかを突き止めようとしています。これには、最も遠いオブジェクトを探す必要があります。これは、最大の望遠鏡と非常に注意深い観測戦略を組み合わせた場合にのみ対処できる課題です。
重力望遠鏡の使用
8〜10メートル級の望遠鏡の登場により、この10年間で目覚ましい進歩を遂げました。実際、それ以来、数千の銀河やクエーサーを120億光年近くの距離まで（つまり、赤方偏移が3まで）詳細に観測できるようになりました。言い換えれば、天文学者は現在、個々の銀河、それらの形成、進化、および宇宙の過去の歴史の通常85％以上にわたる他の特性を研究することができます。
しかし、さらに過去には、銀河やクエーサーの観測は不足しています。現在、ほんの一握りの非常にかすかな銀河だけが、ビッグバンからおよそ12億から7億5000万年後に見られています（赤方偏移5-7）。それ以上に、これらの光源の微弱さと、それらの光が光学から近赤外にシフトされるという事実は、これまでのところ研究を厳しく制限しています。
形成された初期の銀河に対するこの探求の重要なブレークスルーは、近赤外線に敏感な機器ISAACを備えたESOの超大型望遠鏡（VLT）を使用して、フランスとスイスの天文学者[2]のチームによって達成されました。これを達成するために、銀河団の光増幅効果–重力望遠鏡–をVLTの集光能力とParanalに広がる卓越した空の条件と組み合わせる必要がありました。
遠方の銀河を探す
そのようなかすかな、とらえどころのないオブジェクトを探すには、特定のアプローチが必要です。
まず、ALT 1835という名前の銀河団の非常に深い画像が、VLTのISAAC近赤外線機器を使用して撮影されました。このような比較的近くにある大規模なクラスタは、バックグラウンドソースの光を曲げて増幅することができます。これは重力レンズ効果と呼ばれる現象で、アインシュタインの一般相対性理論で予測されています。
この自然な増幅により、天文学者は、他の方法では見えないほどかすかな銀河をのぞき込むことができます。新たに発見された銀河の場合、光は約25〜100倍に増幅されます！ VLTのパワーと組み合わせることで、この銀河のスペクトルを画像化して取得することさえ可能になりました。実際、自然な増幅により、VLTの開口部が8.2 mから40〜80 mに効果的に拡大されます。
異なる波長で撮影された深い近赤外画像により、天文学者は画像内の数千の銀河の特性を特徴づけ、潜在的に非常に遠方の銀河としてそれらの一部を選択することができました。マウナケア島のカナダ-フランス-ハワイ望遠鏡（CFHT）で以前に取得した画像とハッブル宇宙望遠鏡からの画像を使用して、これらの銀河が実際に光学系で見られないことを確認しました。このようにして、宇宙が7億年未満のときに光が放出された可能性のある6つの高赤方偏移候補銀河が認識されました。
これらの銀河の1つの距離のより正確な決定を確認して取得するために、天文学者はVLTで再びISAACを使用するために監督の裁量時間を取得しましたが、今回はその分光モードです。データを数か月間注意深く分析した後、天文学者は近赤外線領域で弱いが明確なスペクトルの特徴を検出したと確信しています。天文学者たちは、この特徴がこれらの天体に典型的なライマンアルファ輝線であることを強く主張しています。このラインは、実験室で0.1216μmの波長、つまり紫外で発生し、1.34μmで近赤外に引き伸ばされているため、Abell 1835 IR1916は、赤方偏移が最大であることが知られている最初の銀河になります。 10。
これまでに知られている最も遠い銀河
これは、z = 6.6で現在の分光学的に確認された記録を超える赤方偏移の最も強いケースであり、2桁の赤方偏移の最初のケースです。宇宙の年齢を人の寿命（80歳など）にスケーリングすると、以前に確認された記録では4歳の幼児が示されました。現在の観察では、彼が2歳半のときの子供の写真があります。
様々な波長帯で得られたこの銀河の画像から、天文学者は、それが激しい星形成の期間を経験していると推測します。しかし、形成される星の量は、太陽の質量の「ほんの1千万」倍であると推定されており、私たちの銀河である天の川の質量の約1万分の1ほど小さくなっています。
言い換えれば、天文学者が目にするのは、現在の大きな銀河の最初のビルディングブロックです。この発見は、過去に形成されたより小さな若い銀河である「ビルディングブロック」の多数の融合を通じて今日見られる大きな銀河の連続的な増加に対応する銀河形成のプロセスに関する現在の理解とよく一致しています。
宇宙の上に霧を持ち上げ、暗黒時代を終わらせた最初の光源を提供した可能性があるのは、これらのビルディングブロックです。
Observatoire Midi-Pyr？n？es（フランス）とチームの共同リーダーのRoser Pell？氏は、「これらの観測結果は、ESOのParanal Observatoryのような素晴らしい空の条件下で、強力な重力レンズを使用して直接観測したことを示しています。暗黒時代に近い遠方の銀河の数は、最高の地上望遠鏡で実現可能です。」
チームの他の共同リーダーであるジュネーブ天文台と大学（スイス）のDaniel Schaererは興奮しています。「この発見は、初期宇宙の最初の星と銀河の将来の探査への道を開きます。」
詳しくは
このプレスリリースに掲載されている情報は、ヨーロッパのリサーチジャーナル「Astronomy＆Astrophysics」の研究記事に基づいています（A＆A、ボリューム416、L35ページ、「ISAAC / VLTによるz = 10.0のレンズ付き銀河の観測」Roser Pellによる？ 、Daniel Schaerer、Johan Richard、Jean-Fran？ois Le Borgne、Jean-Paul Kneib）。 EDP WebサイトのWebから入手できます。
追加の説明と画像は、著者のWebページ（http://obswww.unige.ch/sfrおよびhttp://webast.ast.obs-mip.fr/galaxies/）で入手できます。
元のソース：ESOニュースリリース
