ハッブル宇宙望遠鏡からの新しいビューは、宇宙で最初に出現した明るい銀河のいくつかを示しており、約130億年前、またはビッグバンから9億年後に現れています。このような銀河は、ビッグバンから7億年後には見えなかったため、小さな銀河が急速に合体して大きく明るくなったに違いありません。発見は、ハッブル超深海フィールドとグレートオブザーバトリーオリジンズディープサーベイフィールドで行われました。
初期の宇宙で最初に形成される明るい銀河を体系的に検索したところ、約130億年前にそのような銀河の数が劇的に増加しました。銀河の進化における最も初期の段階のこれらの観察は、銀河形成の階層的理論に新しい証拠を提供します。これは、小さな銀河が衝突して合体するにつれて、大きな銀河が時間とともに構築されたという考えです。
カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学者リチャードブーウェンズとガースイリングワースは、ハッブル宇宙望遠鏡を使用して、ビッグバン後の最初の9億年の間に銀河の形成を調査しました。彼らは、ジャーナルNatureの9月14日号で最新の調査結果を報告しました。
ハッブルウルトラディープフィールドとグレートオブザバトリーズオリジンズディープサーベイフィールドの3つの暗い空のパッチでの深い観測は、原始銀河の星が130億年前に放出したかすかな光を集めました。非常に明るい銀河だけがそのような遠くの距離で検出できました。
「これらは、これまでに取得された最も深い赤外線および光学データです。私たちは銀河の蓄積のごく初期の段階に目を向けています」と、UCSCの天文学と天体物理学の教授であるイリングワースは言いました。
研究者たちは、ビッグバンから約9億年後に数百の明るい銀河を観測しました。しかし、2億年前にもっと深く見ると、1つしか見つかりませんでした。イリングワース氏によると、検索基準を少し緩めると、候補者が数人増えたが、その2億年の間に明らかに多くの変化が起こったという。
「ビッグバンから7億年後には、より大きく、より明るい銀河はありませんでした。しかし、2億年後、さらに多くの銀河があったため、その間に小さな銀河がたくさん合流したに違いない」と彼は言った。
天文学者は、遠方の光源から光がその赤方偏移によっていつ放出されたかを判断できます。これは、宇宙の膨張によって光が波長を伸ばし、光が広大な距離を宇宙を移動する方法を示します。 UCSCのポスドク研究員であり、Nature論文の最初の著者であるBouwensは、高赤方偏移銀河を探すためにハッブルデータを体系的にふるいにかけるソフトウェアを開発しました。
データは、ハッブルの2つの強力な機器、Advanced Camera for Surveys（ACS）と近赤外線カメラおよびマルチオブジェクトスペクトログラフ（NICMOS）から取得されました。研究者たちは、赤方偏移7〜8（ビッグバンから7億年後）で検出された銀河の数を、銀河の数が赤方偏移6（200百万年後）。彼らの選択基準の厳しさに応じて、彼らは彼らが10個を期待したであろう場所に1つ、または彼らが17個を期待したであろう場所に4つの銀河を見つけた。
「私たちのアプローチは、宇宙における構造の蓄積を測定する非常に定量的な方法を提供します。そのため、小さな銀河が合体して大きな銀河を形成するにつれて、それが時間の経過とともにどれほど速く変化するかを知ることができます」とBouwens氏は語った。
この調査で観測された銀河は、私たち自身の天の川や、近くの宇宙で今日見られる他の巨大な銀河よりもはるかに小さいです。これらの初期の銀河はまた、星の形成に輝き、青みがかった光を発し、ハッブルの高感度検出器への130億年の旅の間に赤色光にシフトしました。
「130億年の時間を振り返ることができるのは、驚くべきことです。私たちはすでに小さな前駆体から進化した銀河を調べていますが、最初の星が形成されてからわずか数億年です」とイリングワースは語った。
天の川が銀河系の高齢者である場合、これらの銀河は幼児または未就学児です。現在のところ、研究者たちは、これらの最初の明るい銀河を形成するために統合されたに違いない、さらに小さな幼児銀河を検出することはできません。
しかし、これらの最初の銀河の種は宇宙マイクロ波背景放射で見ることができ、ウィルキンソンマイクロ波異方性プローブ（WMAP）によって最も最近かつ正確に測定されました。バン。
「宇宙の進化の非常に早い段階で、すべてが非常にスムーズでした。しかし、時間の経過とともに、重力がより高密度の領域に多くの物質を引き込むにつれて、宇宙はますます固まりました」とBouwensは言いました。 「初期の銀河の観測により、小さな塊から大きな塊へと宇宙がどのくらい速く進化しているかを測定できます。」
イリングワース氏によると、現在形成されている最初の銀河の検出は、ハッブルの後継であるジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（2013年に打ち上げ予定）で可能になるという。最初の銀河の検索に関する追加情報は、http：//firstgalaxies.ucolick.org/のWebにあります。
元のソース：UCSCニュースリリース
