惑星テラ見聞録　今日の宇宙画像　2007年3月25日号　宇宙が2億歳の時、既に生命が誕生。全ての祖先、ビッグバン。

自己の宇宙、遥かな宇宙　全ての答えがこの宇宙にあります。
惑星テラ見聞録は、答えを探す切っ掛けを提案します。

　このページは、今日の宇宙画像
2007年3月25日号　です。

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問いに遭遇し、答えを得て、理解へ歩む

2002年6月15日開設
2005年8月15日改訂

Light from the First Stars
Source : ESO, ESA, NASA /STECF et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
Explanation
What did the first quasars look like? The nearest quasars are now known to be supermassive black holes in the centers of galaxies. Gas and dust that falls toward a quasar glows brightly, sometimes outglowing the entire home galaxy. The quasars that formed in the first billion years of the universe are more mysterious, though, with even the nature of the surrounding gas still unknown. Above, an artist's impression shows a primordial quasar as it might have been, surrounded by sheets of gas, dust, stars, and early star clusters. Exacting observations of three distant quasars now indicate emission of very specific colors of the element iron. These Hubble Space Telescope observations, which bolster recent results from the WMAP mission, indicate that a whole complete cycle of stars was born, created this iron, and died within the first few hundred million years of the universe.
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　今日の宇宙画像は、原始宇宙の想像図です。
　基になったのは、ハッブル宇宙望遠鏡による観察で、宇宙の最初の星がビッグバンの2億年ほど後に形成したと示唆したデータからです。
　宇宙の最初の星が2億年頃に出現していたということは、以前に考えられたよりも遥かに草創期ということになります。
　私たちは、姿形・内心に相違はあれども、みな全て同じ祖先に帰します。
　宇宙の全ての物質の唯一の祖先、それがビッグバンです。
　誰かを憎んだり怨んだりすることは、自分自身を憎み怨んでいることにもなります。
　私の場合そのようなことは他人事であり関知することでもないし、寛容を針の穴よりも狭くすべしを身上とするので、宇宙創成に思いを巡らす時だけでも思考を広く持つことにしました。
　ということで、暫くの間、今日の宇宙画像は宇宙論です。

　2007年3月25日　t.sasaki

最初の星々からの光

画像の説明

　最初のクェーサーは、どのように見えたでしょうか？
　最も近いクェーサーは、現在、銀河の中心に超大規模ブラックホールがあると知られています。
　クェーサーに落ちるガスと塵は、時々、宿主の銀河全体の外部で熱烈に明るく白熱します。
　宇宙の最初の10億年に生まれたクェーサーは、それでも、まだ未知の周囲のガスの性質でさえとても謎めかせています。
　この画像は、そのような原始宇宙のクェーサーについてのアーティスト印象で、このようにクェーサーが、ガス、塵、星々そして初期の星団のシートに囲まれていたかもしれません。
　3つの遠いクェーサーの厳格な観察は、現在、元素鉄の非常に特定の色の放出を示します。
　WMAP任務による最近の結果を支えるこれらのハッブル宇宙望遠鏡観察は、星の完全な周期全体が、最初の数億年の宇宙の中で誕生し、この鉄を作り出し、滅んだことを示します。

		科学者たちは、2002年10月に、私たちから最も離れたクェーサーのうちの3つ（赤方偏移5.78から6.28）を観察するためにハッブルの赤外線計器(NICMOS＝近赤外線カメラとマルチ天体分光写真機)を使用しました。　これらの3つのクェーサーからの光は、ハッブルの分光写真に達する前に128億年間移動しました。　それは、ビッグバンの後、クェーサーに9億年だけ未知の時間として残しただけです。　しかし、検知したスペクトルは、鉄の膨大な量の鮮明な徴候を示します。　これは、星々の最初の世代で生み出された元素が見つかった最初の事例になりました。
Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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天文学者は、非常に遠く離れた古代のクエーサーからの超輝く光の中に大量の鉄を観察しました。　この鉄は星のまさに最初の世代による超新星爆発が残した「灰」です。　私たちは、初期の宇宙でどのように、そしていつ、銀河、星、惑星が形成されたのか正確に知っていません。　天文学者は、遥かに遠くの天体を観察することにより初期宇宙の数億年をふり返って見ます。　それらの光は、地球へ旅行するために何十億年をも必要とします。そして、これらの天体は、初期宇宙の条件に関する手掛かりを提供します。　星(恒星)は、水素とヘリウムのような軽い元素を窒素や炭素のように連続して加工し、最終的に鉄のような重い元素を生じさせる核の工場です。
	Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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ハッブル宇宙望遠鏡による新しい観察は、非常に遠い古代のクェーサー内で、鉄の膨大な量を示しました。　これは、ビッグバン後の2億年の頃で赤方偏移で約20に相当し、宇宙のまさに最初の星の時代にまで辿り着いたことを意味します。それは、以前よりも非常に初期の頃と考えられ、ウィルキンソン・マイクロ波異方性調査による最近の結果と一致しています。　ウィルキンソン・マイクロ波異方性調査　ウィルキンソン・マイクロ波異方性調査とは、WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) のことでNASAが打ち上げた宇宙探査機による宇宙の調査です。WMAPの任務はビッグバンの名残りの熱放射である宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) の温度を全天にわたって測量観測することです。

鉄は、クェーサーの進化の状態のよい指標です。　この元素は、ビッグバンの間に生み出されませんでしたが、その後に誕生した星々によって生成されました。　これらの星々は、宇宙の草創期に生じていなければならず、それらの燃料を燃やさなければならず、鉄を検知することができる前に爆発していなければなりません。　この過程には、少なくとも5億年または8億年の時間が必要です。　それは、ビッグバンの後に直ぐに誕生した星、まさに最初の世代の星が作り出した鉄をハッブルが検知したことになります。
	ビッグバンに至る前の宇宙 Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		大気圏よりも上で地球の軌道を周回するハッブルの位置は、約1.6から1.7ミクロンあたりで鉄のサインを含むスペクトルの赤外線範囲を検知することを可能にします。　この赤外線範囲は、地球大気圏によって通常吸収され、地球に根ざした望遠鏡は検知することができません。　そのような宇宙の非常に早期の鉄の検知は、宇宙の歴史に重大な意味合いを有しています。　それは、鉄とそして密接な関係のより軽い他の全ての元素、つまり、星と生命の基本的成分が、少なくともいくつかの場所で宇宙の初期に存在していたことを示します。　そして、私たちの地球誕生の46億年前よりも遥かに早期に、有機物の生命が活動していたことを示唆するのかもしれません。
全ての祖先、華麗なるビッグバンの産声 Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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これらの結果は、さらに銀河の中心でクェーサー・エンジンに動力を供給する超大規模なブラックホールが誕生する前に、最初の星が生じたことを示唆します。　他の観察は、最初のクェーサー・エンジンが、ビッグバン後に僅か9億年以前に動き出したことを示しました。　最初の星々は、したがって、それらよりも数億年も先行するように見えます。　最初の星の誕生の年代が非常に価値のある手掛かりであると分かるかもしれませんが、ブラックホール自体の生成は、まだミステリーのままです。
	やがて子孫が集結し銀河となった Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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天文学者たちがハッブルのNICMOS観察した遥かな遠いクェーサーは、SDSS J083643.85+005453.3、SDSS J103027.10+052455.0、SDSS J104433.04-012502.2 です。　クェーサーは、それぞれ赤方偏移が5.82、5.28、5.78でこの画像の中央に示されていて、最も遠いクェーサーの一部として知られています。　クェーサーは、最も初期の宇宙に近くて、最も超輝く源の一部です。　それらの中央では、超大規模ブラックホールが原動力となっています。　赤外線をこれらのクェーサーからその個々の色に分離することによって、天文学者は膨大な量の鉄を見つけました。　観察した天文学者は、この元素が、星々の非常に最初の世代に生み出されたと思っています。　これは、検知された元素が、宇宙のまさに最初の星に直接起因すると考えられる初めてのことになります。　それは、クェーサーから遥かに遠い私たちが、その手に最初の星々の灰を持ったことに相当します。　それは、以前に考えられたよりも数億年も早い、ビッグバン2億年後の早期宇宙の最初の星々が作り出したことを示唆しています。　クェーサー(クエーサー) 　クェーサー (Quasar) は、光学望遠鏡では恒星のような点光源に見えますが、非常に大きな赤方偏移を持っている天体です。クェーサーという呼称は quasi-stellar object（準恒星状天体）に由来し、準星などとも呼ばれていました。一般的には、この大きな赤方偏移は、ハッブルの法則による宇宙論的効果であると考えられており、このことから、クェーサーは、非常に遠方にあって通常の銀河数十個分のエネルギーを放出していると考えられています。
	Credit: ESO, ESA, NASA /STECF et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		クェーサーというアーティストの印象は、ビッグバンの数億年後の原始銀河に置きました。　天文学者は、そのような3つのクェーサーで鉄の相当な量を発見するのにハッブル宇宙望遠鏡を用いました。　これは、誰もが星々の最初の生成だけによって重い元素の鉄が生み出されたと考えられる発見をした最初の時です。　星々のまさに最初の世代についての情報は、宇宙の最も厳重に隠された秘密の1つでした。　最初の星々が超新星として命を終えたとき、爆発が宇宙空間にガスを噴出しました。　これらの「灰」は、酸素、炭素、珪素、そして、星の中心内の核炉で生成された鉄のようなより重い元素(要素)を含んでいました。
Source : ESO, ESA, NASA /STECF et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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この新しい発見は、天文学者が、宇宙の歴史について修正された時間尺度の構築を可能にします。　およそ137億年前、宇宙は、ビッグバンで生み出されます。　この大変動の熱い爆発では、水素とヘリウムが存在するほとんど唯一の物質です。　ガスが冷えると共に宇宙は透明になり、ガスが集まり始めます。　2億年後に、星々の最初の世代(第一世代)が誕生しました。　5億年から8億年後、これらの最初の星々は、超新星として爆発して、周囲に鉄のような元素や他の成分の元素を拡散させました。　新しい観察は、最初の星々が、銀河の中心でクェーサー・エンジンを動かす超大規模なブラックホールの前に誕生したことを示唆します。　クェーサーからの光は、ハッブルに到着する前に128億年間移動し、ビッグバンの僅か9億年後にクェーサーを残しました。

		まるで星々のような特質に似ている物体であるので、銀河クェーサーまたは類似した星の物体は、そのように名をつけられています。　しかし、それらは星々らしくはありません。　それらを測定した分析から、非常に遠くて、いくつかは私たちが見ることができる最も遠くの物体です。　しかし、それらはまた、非常に鮮明です。　そのような遥かな距離にもかかわらず地球で見る輝度は、非常に精力的なことを示しています。　それらが何であるのか長年、天文学者は困惑していました。　クェーサーがたぶん活発な銀河の中心であると、現在、測定できました。
Source :STScI, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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多くの銀河の中央に超大規模なブラックホールが、残っているかもしれません。　これらのブラックホールのまわりで、それらの上へ落ちる物質で巨大なディスクができます。　この物質は、想像を絶するほどに高温まで熱くなって、それゆえに、活発な銀河の若干の核は、主体の銀河よりもよく光り明るく輝きます。　ブラックホールも、銀河の中心から飛び出る物質のジェットを作ります。　これらのジェットは、何百万光年も突き出ることがあります。　クェーサーは、ジェットを私たちの視線を集める特別に活発な銀河の核です。　それで、ジェットの下へまっすぐに見ると、とても明るいようです。

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　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。