宇宙の暗黒時代に新しい光を当てる

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ケンブリッジ大学のプレスリリースから:

最初の星の残骸は、天文学者が宇宙の「暗黒時代」を解き放つことに近づくのに役立ちました。ケンブリッジ大学とカリフォルニア工科大学の研究者チームは、クエーサーと呼ばれる巨大なブラックホールから放出された光を使用して、数十億年前に爆発した初期の星から放出されたガスを「点灯」させています。その結果、彼らは化学宇宙の進化におけるミッシングリンクと呼ぶものを発見しました。

最初の星は、初期の宇宙の謎の鍵を握っていると考えられています。水素とヘリウムが主に充満していたところから、酸素、炭素、鉄などの重い元素が豊富な宇宙へと進化した方法です。

しかし、望遠鏡は数十億光年離れたところから地球に到達する光を検出できるため、天文学者は137億年の宇宙の歴史のほぼすべてを時間をさかのぼって調べることができます。年齢。」ビッグバンから5億年続くこの期間は、宇宙を満たしたガスの雲が可視光と赤外光に対して透明ではなかったため、最初の星が生まれて望遠鏡にアクセスできなくなったときに終了しました。

「私たちは数十億年前の遠方の銀河のクエーサーから放出された光を使用して、暗黒時代を効果的に覗き見ることができました。光は、その経路内のあらゆるガス雲を測定できる背景を提供します。」と博士課程の学生ライアンクックで研究を率いたケンブリッジの天文学研究所(IoA)のマックスペッティーニ教授は言った。

ハワイとチリで世界最大の望遠鏡を使用して精密測定を行った研究者は、クエーサー吸収線分光法を使用して、「減衰ライマンアルファシステム」(DLA)と呼ばれるガス雲を特定しました。知られている数千のDLAの中で、チームは宇宙の歴史のごく初期に星から放出された珍しい雲を見つけることに成功しました。

「その組成から判断すると、ガスは130億年前に爆発した星の残骸です」とペッティーニは説明しました。 「これは、宇宙で最も初期の星の1つの内部の最初の分析を提供します。」

結果は、これまでコンピュータシミュレーションのみでモデル化することが可能であった時間の実験的観察を提供し、天文学者が化学宇宙がどのように進化したかを理解するギャップを埋めるのに役立ちます。

「私たちは今日、通常の星の相対比率とは非常に異なる比率で雲に存在する微量の元素を発見しました。最も重要なのは、炭素に対する鉄の比率が太陽で測定されたものより35倍大きいことです」とペッティーニは語った。 「この組成により、ガスは太陽から25倍も重い星から放出され、元々は水素とヘリウムのみで構成されていたと推測できます。事実、これは化石の記録であり、初期の宇宙へのミッシングリンクを提供してくれます。」

この研究は、IoAのRyan Cooke、Max Pettini、Regina Jorgenson、Royal Astronomical Society of the Royal Astronomical Societyのマンスリーノーティスに掲載され、パサデナにあるカリフォルニア工科大学のチャールズシュタイデルとグウェンルディーとともに発表されました。

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