5月 20, 2022

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ハッブル宇宙望遠鏡は、最も近く、最も遠い既知の星を発見します

星明かり、輝く星、夜がどこまで見えるか。

天文学者は水曜日に、これまでに見た中で最も遠くて最も古い星の発見を発表しました。これは、129億年前、または宇宙を誕生させたビッグバンからわずか9億年後に明るくなった光の点です。

これは、星からの光が地球に到達するまでに129億光年を移動したことを意味します。

結果は使用する努力の一部でした ハッブル宇宙望遠鏡 宇宙で最も古く、最も遠い銀河のいくつかを探すこと。 幸運な偶然の一致により、天文学者はそれらの銀河の1つにある単一の星系を識別することができました。

ボルチモアのジョンズホプキンス大学の大学院生であり、 ネイチャー誌に水曜日に発表された研究論文は、発見について説明しています

通常、遠くの物体は暗すぎて見えません。 だが アインシュタインの一般相対性理論重力が空間をどのように曲げるかを説明する、は有用な解決策を提供します。 近くの巨大な銀河団は、星やその背後にある遠く​​の銀河からの光を増幅するレンズとして機能することができます。

ハッブル宇宙望遠鏡を使った調査では、41個の銀河団が調べられました。 「本当に巨大な銀河団のグループを見ると、その背後にいくつかの非常に巨大な天体が見つかる可能性が高い」とウェルチ氏は述べた。

ウェルチ氏は、銀河団は通常、背後にある天体の明るさを最大10倍に拡大すると述べました。

ただし、光は均等に拡大されません。 時空の波紋は、プールの底に輝点のパターンを作成するプールの表面の波紋のように、輝点を作成する可能性があります。 遠くの拡大された銀河を調べたところ、天文学者は、光の点が波紋の1つと整列し、その光度が1000倍以上増幅されていることを発見しました。

「銀河は、この長い三日月形の弧の中に伸びているようなものです」とウェルチ氏は言いました。 「そして、星はその一部にすぎません。」

宇宙が膨張するにつれて、遠くの物体はより速く動いています。 これにより、光の周波数がより長い波長にシフトします。 ウェルチ氏と彼の同僚によって発見された星は、天文学者が6.2の赤方偏移と呼んでいるものを持っており、これは最も遠い個々の星の以前の記録をはるかに上回っています。 2018年に報告されたこの星は、1.5の赤方偏移を持っていました。これは、宇宙が約40億年前のときに対応します。

研究者たちは、新しい星をアーレンデルと呼びました。古英語では「モーニングスター」です。 それが単一の星である場合、天文学者はそれが巨大な星であると推定します—私たちの太陽の約50倍の質量です。 また、2つ以上の星系にすることもできます。

イアレンデルの整列と銀河群は何年も続くので、イアレンデルは新しく立ち上げられたグループによる観測の最初の年のターゲットの1つになるでしょう。 ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡、ハッブルよりも大きなミラーを持ち、より長い赤外線波長の光を収集します。

Webbの観測では、波長のスペクトル全体で明るさを測定できるようになります。 これは、天文学者が星の温度を決定するのに役立ちます。 「これが別の種類のものと比較して星であるというある種の絶対的な確実性をもって言うには、そのスペクトルが本当に必要です」とウェルチ氏は言いました。

ウェルチ氏は、後でウェッブによるより詳細な観察がイアレンデルの構成を決定する可能性があると述べた。 ビッグバンは、水素やヘリウムなどの最も軽い元素のみを生成しました。 したがって、最初の星は、星内および死にゆく星の爆発における核融合反応から生じる、より重い元素のより低い濃度を含むと予想されます。 現在の仮説は、重い元素が少ないほど、最初の星は大きくて明るいはずだというものです。

テキサス大学オースティン校の天文学者で、研究に関与していなかったスティーブン・フィンケルスタイン氏は、アーンデールについて、「非常に熱く、非常に巨大に見える」と述べた。

しかし、この星だけでは、初期の宇宙で最大の星の状態を証明するのに十分ではありません。 「しかし、彼は間違いなくそれを支持している」とフィンケルスタイン博士は言った。 「あなたが多数を形成し始め、それらの多くが非常に巨大であるように見える場合、より巨大な星が遠方の宇宙の標準であるという証拠はますます強くなるでしょう。」

Webb望遠鏡は、Earendelのような遠くの拡大星も見つけることができるはずですが、重力レンズで偶然に並んだ星の数は見えないままです。 ビッグバンから1億年から5億年後の期間に相当する、10から20の間の赤方偏移でいくつかの星を識別することさえできるかもしれません。

「最初の星が形成されていると私たちが考えるとき、それはその窓の中で正しい」とフィンケルスタイン博士は言った。

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