宇宙を歪める銀河集団アベル1689

Credit: N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Hebrew Univ.), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

画像の説明

20億光年離れている銀河集団アベル1689は、宇宙で最も大きい天体集合のうちの1つです。 　ハッブル宇宙望遠鏡の先進調査カメラによるこの眺めで、アベル1689は、アインシュタインによる重力の相対性理論が予測したように宇宙を歪めて見せました。 　そして、集団の後方にある個々の銀河からの光を複雑に曲げる作用をもたらし、映像を湾曲させました。 　この莫大な重力レンズの力は、その量に依存しますけれども、集団の黄色みがかった銀河の形で見える物体は、背景銀河を観察する青っぽい弧を描く映像を作るために必要な総数のおよそ１パーセントを占めるだけです。 　実際、レンジングするこの宇宙規模を説明するのには、空間を十分に曲げることができる相当数の重力質量を必要とします。しかし、それはまだ不思議な暗黒物質の形です。 　集団の重力の有力な源として暗黒物質の目に見えない存在は、レンズのついた弧を図示して背景銀河の映像をゆがめました。

今日の宇宙画像は、アインシュタインさんの相対性理論による宇宙のレンズ効果の画像です。 　遥か遠くの銀河集団の重力が、拡大鏡のように宇宙のレンズ効果をもたらして、さらに遥か遥かに遠い多くの銀河を見せてくれました。 　２００３年１月にも取り上げていますが、今日のこのページを私のサイトの公式版にしたいと思います。 　画像は、そのままを援用しましたが、文章は若干補正いたしました。 　ある程度わかりやすくなたっのではと思いますが、作っている当人が相対性理論について今九くらい理解不足のためこれ以上の専門的な内容は、他のサイトでお調べ願います。 　2004年7月3日 　t.sasaki

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Galaxy Cluster Abell 1689 Warps Space

Credit: N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Hebrew Univ.), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

Explanation

Two billion light-years away, galaxy cluster Abell 1689 is one of the most massive objects in the Universe. In this view from the Hubble Space Telescope's Advanced Camera for Surveys, Abell 1689 is seen to warp space as predicted by Einstein's theory of gravity -- bending light from individual galaxies which lie behind the cluster to produce multiple, curved images. The power of this enormous gravitational lens depends on its mass, but the visible matter, in the form of the cluster's yellowish galaxies, only accounts for about one percent of the mass needed to make the observed bluish arcing images of background galaxies. In fact, most of the gravitational mass required to warp space enough to explain this cosmic scale lensing is in the form of still mysterious dark matter. As the dominant source of the cluster's gravity, the dark matter's unseen presence is mapped out by the lensed arcs and distorted background galaxy images.

項目	宇宙論他
主題	宇宙論

　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。

ＮＡＳＡのハッブル宇宙望遠鏡に搭載してある先進調査カメラは、遠い宇宙のその見方を促進するために宇宙で自然の「ズームレンズ」を使いました。 　結果は、宇宙の先例のない劇的な新しい眺めを提供する他に、宇宙での銀河進化と暗黒物質に光を投じそうです。 　ハッブルは、知られている最も大きい銀河集団のうちの1つでアベル1689と呼ばれてる銀河集団の中央を介して、まっすぐに凝視しました。 　この銀河集団は、22億光年遠くに離れていて、13時間以上のハッブル凝視を必要としました。 　宇宙での200万光年の幅がある「レンズ」としてのしわざは、集団の兆を数える星々の重力なのか、または、暗黒物質によるのでしょうか？ 　この「重力レンズ」は、重力レンズ作用をもたらしている天体集団の後方遠くに位置する銀河の光を曲げて拡大します。 　巨大なレンズと組み合わせられる先進カメラのIMAX動画と鋭い特性は、以前のハッブル望遠鏡では手が届かない遠い銀河を明かします。 　ハッブル・ディープ・フィールドで以前に、望遠鏡の感度限界ぎりぎりまで強引に持っていって写真を撮った銀河集団と比べて、いくつかが二倍かすかかもしれません。

Credit: N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Hebrew Univ.), H. Ford (JHU), M. Clampin(STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

今後さらに多くの分析が必要であるけれども、ハッブル天文学者は、見えている最もかすかな天体の一部が、多分、130億光年以上（赤方偏移値6）離れているだろうと推測します。 　何億光年も遠くに離れている何百もの不鮮明だった銀河が、光を曲げる重力によって青と赤の弧をクモの巣のように描いています。 　重力レンジングが、ハッブルと地上の望遠鏡で以前に研究されたけれども、この現象は、そのような詳細としてこれまでに見られませんでした。 　ACS映像は、地上の望遠鏡で見るよりも10倍多くの弧を明かします。以前のハッブル・カメラに比べて、ACSは、5倍敏感で二倍鋭い映像を提供します。 　非常に素晴らしい明瞭さで、最もかすかな弧を見ることができるようになりました。 　映像は、ハッブル天文学者に月日を費やす巨大なジグソーパズルのもつれを解く贈りものをしました。 　背景宇宙内の何千もの銀河が、銀河のレンズを引き起こした前景集団の間に点在します。 　映像の詳細な分析は、暗黒物質のミステリーに光を投じそうです。 　暗黒物質は、物質の見えない形態です。 　暗黒物質は、惑星や恒星と銀河を作る「通常の物質」より非常に豊富で、宇宙の中の大部分の重力の源になっています。

Credit: N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Hebrew Univ.), H. Ford (JHU), M. Clampin(STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

レンジングは、天文学者が銀河集団内で暗黒物質の分布状態を図で表すのを可能にします。 　これは、暗黒物質の性質に新しい手掛かりを提供するはずです。 　レンズのついた遠い銀河を研究することによって、天文学者は、過去130億年にわたって、宇宙での星の形成の歴史について突き詰めるつもりです。 　映像は、重力が空間を曲げるというアルバート・アインシュタインの予測の洗練された証明であり、したがって波紋を起こしたシャワー・カーテンの様に光の線をゆがめます。 　アインシュタインは、この結果が空間で起こると理解したけれども、彼はそれが地球から決して観察することができないと思いました。 　地球から個々の恒星レンズ背景光を見るには、これまでにはあまりに微かでした。 　相対性の法則が、20世紀の初期に考案されたとき科学者は、星が私たちの天の川を越えて銀河を構成するということを知りませんでした。 　銀河の大きい集団は、空間を曲げるのに十分に強力で、地球から見る方向で光を偏向させます。そして、アベル集団は、とても大規模なので理想的な目標です。 　さらに多く大きい集団、さらに大きい重力レンジングの効果が存在します。

Credit: N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Hebrew Univ.), H. Ford (JHU), M. Clampin(STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

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