ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用する科学者たちは、初期宇宙がこれまで考えられていたよりも早く「暗黒時代」から抜け出すことを可能にしたかもしれない重要な移行期の手がかりとなる、古代の遠方の銀河を発見した。
研究者らによると、宇宙の奥深くを覗き込むことで過去を覗くこの望遠鏡は、約13億年前に起きたビッグバンから約1億330万年後に現れたJADES-GS-z13,8-4,5という名の銀河を検出したという。比較すると、地球の年齢は約 XNUMX 億年です。
宇宙はビッグバン後、ほんの一瞬のうちに急速に膨張したと考えられています。十分に冷却されると、それは宇宙の暗黒時代として知られる段階を経て、その間、中性水素の濃い霧の中に浸されました。その後、再イオン化の時代が訪れ、光がこの霧を突き破り始めました。ウェッブ望遠鏡は、銀河 JADES-GS-z13-1 がすでにこの段階に達していたという証拠を発見しました。
ヨリス・ヴィトストック、天体物理学者 宇宙の起源研究センター コペンハーゲン大学とニールス・ボーア研究所の研究者は次のように述べた。
« ウェッブ望遠鏡は、JADES-GS-z13-1 が現在までに知られている銀河の中で最も遠い銀河の XNUMX つであることを確認しました。 »
ジャーナルに掲載された研究の共同筆頭著者 自然ウィトストック氏はこう付け加える。
« 他の遠方の銀河とは異なり、この銀河は強力な高エネルギー紫外線源の非常に明確な特徴を示しており、予想よりはるかに早く再イオン化のプロセスが始まったことを示しています。 »
未だ解明されていない謎
最初の星、ブラックホール、銀河が形成された時期は、宇宙の夜明けと呼ばれます。この段階では、放射された紫外線が中性水素の化学変化を引き起こし、再イオン化プロセスを開始して光が自由に循環し、宇宙を照らしました。
アリゾナ大学スチュワード天文台の天体物理学者でこの研究の共著者であるケビン・ヘインライン氏は次のように説明する。
« ビッグバンの後、宇宙は水素とヘリウムのガスと暗黒物質の混合物となり、徐々に冷えていきました。 » その後、宇宙は紫外線に対して完全に不透明になりました。水素は中性状態で浮遊しており、各原子は 1 つの電子に結合しています。 »
彼は付け加えます：
« このガスから最初の星と銀河が形成されると、若い星と成長中の巨大なブラックホールから放射される紫外線が水素をイオン化し始めました。 「何億年もかけて、宇宙は暗闇から光へと変化してきました。»
研究者らは、ウェッブが検出した光は、銀河の中心部での激しい星形成、あるいは成長中の超大質量ブラックホールの存在、あるいはその両方の組み合わせから来ている可能性があると述べている。
JADES-GS-z13-1 銀河の直径は約 230 光年で、天の川銀河の数百分の 9,5 ほどの大きさです。 （XNUMX光年はXNUMX兆XNUMX億キロメートルです。）
2022年にNASAによって打ち上げられ、2023年から運用されるジェイムズ・ウェッブ望遠鏡は、初期宇宙についてのより深い理解をもたらします。
これまでのところ、ビッグバンから294億XNUMX万年後に観測された現在の記録保持者を含む、これより古い銀河はXNUMXつしか観測されていないが、再イオン化の証拠はない。
JADES-GS-z13-1 でイオン化水素の泡という形で再イオン化の兆候が発見されたことは、科学者を驚かせた。これまでこの現象はずっと後になってから始まったと考えられていたからだ。
