赤方偏移10：
新しい一番遠い銀河の証拠 |
| Credit: R. Pello (Midi-Pyrenees), D. Schaerer (Geneva Obs.) et al., VLT,
ESO |
| 画像の説明 |
知られている一番遠い銀河は、何でしょうか？
天文学者がリストの先頭に立つ銀河を見つけるために競争して、答えは変わり続けます。
新しく勝ちとった記録保持者は、現在、チリで作動している8.2メートルの非常に大きい望遠鏡（VLT）で、この画像で示されるかすかな汚れです。
順調に地球が作られる前で、宇宙が現在の年齢の3パーセントよりも若かった時で、132億年前から向かってきたこの銀河の光が発見されました。。
天文学者は、この銀河のためにいかなる銀河も最初の二桁の要求する10の赤方偏移を推定しました。
銀河が初期の宇宙でいつ、どのように存在するのかという答のない質問があるので、若い銀河は天文学者にとってとても興味があります。
確かめられるならば、遠い赤方偏移はまた、宇宙の暗黒時代の終わりに銀河環境に関する価値ある情報を伝えるでしょう。
この銀河の距離が、一番遠い既知のクェーサーの距離さえも上回るけれども、現在、宇宙マイクロ波背景放射とみなされる広がる熱烈なガスの前で、それは静かです。 |
今日の宇宙画像は、最も遠くつまり最も宇宙の初期に近い銀河です。
この銀河は、赤方偏移の記録を更新しました。しかし、レコードブックはまだ、閉じられません。
画像的には、その道の専門家にとっては垂涎の的かもしれませんが、私としては関連画像を含めてはっきりといって面白みがありません。
だからと言う訳でもないのですが、例によってちょっと長めの文章になりました。
昨日の太陽系の新しい天体同様に、これからも毎週のように新しい天体の発見や確認が続くかもしれませんね。 2004年3月18日
t.sasaki |
| Redshift 10: Evidence for a New Farthest Galaxy |
| Credit: R. Pello (Midi-Pyrenees), D. Schaerer (Geneva Obs.) et al., VLT,
ESO |
| Explanation |
| What's the farthest galaxy known? The answer keeps changing as astronomers
compete to find galaxies that top the list. The new claimed record holder
is now the faint smudge indicated in the above images by an 8.2-meter Very
Large Telescope (VLT) operating in Chile. Detected light left this galaxy
13.2 billion of years ago, well before the Earth formed, when the universe
was younger than 3 percent of its present age. Astronomers have estimated
a redshift of 10 for this galaxy, the first double-digit claim for any
galaxy. Young galaxies are of much interest to astronomers because many
unanswered questions exist on when and how galaxies formed in the early
universe. The distant redshift, if confirmed, would also give valuable
information about galaxy surroundings at the end of the universe's dark
age. Although this galaxy's distance exceeds that of even the farthest
known quasar, it is still in front of the pervasive glowing gas that is
now seen as the cosmic microwave background radiation. |
2004年03月17日号
また記録を更新したとても遠い銀河
Credit: R. Pello (Midi-Pyrenees), D. Schaerer (Geneva Obs.) et al., VLT,
ESO
2003年01月01日からの宇宙画像
訪問者数の概計
画面のレイアウトは、1024×768を基準にしています。文字の重なり・ずれ等が上記以下のサイズおよびインターネット・エクスプローラ以外のブラウザで発生している模様です。
日本語変換で一般的にカタカナにならない語彙は、原語で表記しています。
このサイトの翻訳文は、原文を正確に訳したものではありません。
ページ作者の解釈による意訳ですから正確を期す方は、原文を参照して下さい。 t.sasaki |
３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。
ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。
Credit: Stephen Kent (FNAL), SDSS Collaboration
Credit: Arjun Dey (Johns Hopkins U.) et al., Keck 10-m Telescope
主役の画像は、ESOのISAAC近い赤外線映像に銀河集団アベル1835のレンジング効果で現れたIR1916を白い円内に示しています。
下部のサムネイル画像は、ハッブルの広角惑星フィールドカメラ2による可視のR、J、H、Kの帯域における遠い銀河の映像データを示します。
銀河が可視の映像に認められないという事実はありますが、他の中に特にH帯域においてこの銀河に赤方偏移およそ10の贈り物があります。
Ly-アルファ（0.1216μm）と確認されるならば、これは赤方偏移でz=10に至ります。
線は、分光写真で短波長背景（1.315μm）と長い波長背景（1.365μm）の2つの異なる背景と一致して2つの独立したスペクトルで観察しました。
これは、現在の分光器で確立されたz=6.6の記録を上回ると共に二桁の赤方偏移に関して最初になる最も強い事例になります。
人の生涯を80年としてそれを宇宙の年齢として測定するならば、以前に確立された記録は、4才の幼児を示したことになります。
そして、この度の観測事例は、2.5才の幼児の映像を手に入れたとなります。
いろいろな波長帯域で得られたこの銀河の映像から天文学者は、この銀河が激しい星の形成の段階を経ていると推論します。
しかし、形成される星々の量は、1000万個に満ちるかどうかの質量で、私たちの天の川銀河の総数よりもおよそ1万分の１と見積もられます。
言い換えると、天文学者が見ているこの銀河は、現代の大きい銀河の最初の基礎単位です。
この発見は、おそらく「基礎単位」の多数の合併を通して今日見られる大きい銀河の連続した集合に相当する銀河構造の過程として、現在の解釈と符合します。そして、さらに小さくてもっと若い銀河が、過去に作られました。
この基礎単位は、宇宙から霧を解いた最初の光源を提供したかあるいは、暗黒時代に終止符を打ったかもしれません。
用語事典が間に合いませんので、ここで改めて「赤方偏移」、「ドップラー効果」と「青方変移」について少し触れたいと思います。
赤方偏移については、３つの考えがあります。
1.光のドップラー効果による現象。 これは、遠ざかる音源からの音が低くなるように、遠ざかる光源からの光は赤っぽく見える事象です。
2. 宇宙論的赤方偏移。これは、アメリカ合衆国の天文学者、エドウィン・ハッブルが、近くの天体の赤方偏移に比べ、遠方であるほど赤方への偏移が大きいことを発見したことに由来します。この事象は、銀河間の距離が広がり互いに遠ざかっていると考えられて、宇宙が膨張していることを示すと考えられています。
3.重力赤方偏移。これは、ブラックホールなどの質量の大きな天体の近くから放射された光がエネルギーの一部を失い、振動数が小さくなり、したがって波長が長くなって観測されることです。2002年、ESA（ヨーロッパ宇宙機関）のX線観測衛星XMM-Newtonが、中性子星の強い重力による重力赤方偏移を世界で初めて捉えたと報じられました。
次に、ドップラー効果とは、波（音波や光波や電波など）の発生源（音源・光源など）と観測者との相対的な速度によって、波の周波数が異なって観測される現象のことです。発生源が近付く場合には、波の振動が詰められて周波数が高くなり、逆に遠ざかる場合は振動が伸ばされて低くなります。
例えば、救急車などが通り過ぎる際、近付くときにはサイレンの音が高く聞こえ、遠ざかる時には低く聞こえるのはこの現象によるものです。
音についてのこの現象は古くから知られていましたが、オーストリアの物理学者、クリスチャン・ドップラーが速度と周波数の間の数学的な関係式を見出し、実験によって実証しました。
観測者も音源も同一直線状を動き、音源Sから観測者Oに向かう向きを正とすると、観測者に聞こえる音波の振動数は、
となります。f ： 音源の出す音波の周波数[Hz]、V ： 音速[m/s]、u0 ： 観測者の動く速度[m/s]、us
： 音源の動く速度[m/s]
光の場合は、遠ざかる光源からの光は赤っぽく見える赤方偏移に、近付く光源からの光は青っぽく見える青方偏移となります。
最後に、青方偏移（せいほうへんい）とは、光のドップラー効果の一つです。赤方偏移と同様の原理で、近づく音源からの音が高くなるように、近づく光源からの光は青くなるという現象です。
この画像は、初めて赤方偏移5の壁を突破した幼児銀河です。
この時には、赤方偏移が5.34でした。
運が良い発見は、新生の世代が銀河の形成的な舞台を公開するという現実的な希望を与えています。
そして、天文学者に現代の天体物理学が対面している中心問題のうちの2つを解決へと導くことを可能にするようです。
どのように、そして、いつ、銀河ができたかです。
早期の宇宙での幼児銀河の発見は、とても刺激的です。それほど小さくてそこで生きた天体または銀河が、どのようにできたのかについての舞台を知っている限りに教えてくれるからです。
天文学者たちは、赤ちゃん銀河を見つけようとしています。これらは、結局、星の形成で最初の発現を経ているからになります。
言い換えると、赤ちゃん銀河や天体が、本質的に大きいガス雲から崩壊して、星々の最初の生成を作っています。
例えばこの画像の銀河の場合、発見当時に赤方偏移で５の壁を突破し、ビッグバン後のおよそ8億2000万年の銀河となりました。
天体物理学者は、銀河ができる方法について検証、改善あるいは、理論を論駁するために未発達の銀河を観測する必要があります。
直接的な、観測の証拠なしで、特定の理論は、実証されることができません。
問題は、多くの天文学者が多年にわたって探したけれども、この銀河の発見までは、本当に原始のような銀河を見つけることができなかったということです。
しかし、それでも天文学者が原始のような銀河を発見したかどうか、まだ知りませんでした。けれども、この銀河もまた、早期の宇宙での最高の候補でした。
科学者は、宇宙が広がって、それが私たちから移動している速度を計ることによって、銀河に距離を決定することができます。
より遠い銀河は、より速く退いています。そして、その現象は、アメリカの天文学者エドウィン・ハッブルによって1920年代後期に観察されました。
銀河はより速く動いています。その光は、より長いまたはより赤い波長へ変移します。
それゆえに光は、「変移する赤」であると言われます。
この画像のクェーサーは、過去の一時期にクェーサーの距離記録を更新しました。
このクェーサーは、赤方偏移5.82で計測されました。
赤方偏移と距離の正確な関係は、現在も未知のままですが、確かにより高い赤方偏移は、より遠い距離を意味します。
宇宙が、その発生から10億年より若かったとき、このクェーサーが存在したと見られています。
全てのクェーサーのように、この天体は、多分遠い銀河の中央にある大きいブラックホールでしょう。
