【天文】ビッグバン後わずか7.5億年、129.1億光年の彼方、宇宙の「夜明け」にきらめく銀河GN-108036を発見―すばる望遠鏡など

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1pureφ ★:2011/12/21(水) 11:56:32.63 ID:???
129.1 億光年の彼方、宇宙の「夜明け」にきらめく銀河を発見

東京大学の小野宜昭 (おの よしあき) さんと大内正己 (おおうち まさみ) 准教授らの
研究チームは、ビッグバン後わずか 7.5 億年の生まれて間もない宇宙に、きわめて活発に
星を生み出す銀河GN-108036を発見しました (図1)。研究チームによる分光観測から
GN-108036は、赤方偏移で7.2、私たちからの距離が 129.1 億光年だと判明しました
(注1)。一般にこのような遠い銀河までの距離を正しく求めるには、銀河が発する非対称な
形をした「ライマンα輝線」を見つけなければなりません。GN-108036ではこの「ライマンα
輝線」が確認され、疑いの余地なく距離が決まりました。このようにして距離が正確に決まった
銀河の中で、GN-108036は最も遠い銀河です (注2)。さらに、すばる望遠鏡などによる
赤外線データを組み合わせ、GN-108036で活発な星形成が起きていることもわかりました。
この銀河では毎年太陽 100 個分のガスから星が生まれており、同時代の宇宙で見つかって
いる他の銀河とは比べものにならないほどです。「ガスが重力で集まり始め、ようやく銀河で
星が生まれるようになる宇宙の『夜明け』において、これほど活発な銀河が存在することに、
私たちはとても驚いています」と、研究チームをリードしてきた大内准教授は語ります。

http://subarutelescope.org/Pressrelease/2011/12/15/fig1.jpg
図1: GN-108036 の擬似カラー画像。ハッブル宇宙望遠鏡のカメラ ACS で I および z
バンドフィルターを用いて得られたデータを青色と緑色に、ハッブル宇宙望遠鏡のカメラ
WFC3 の F140W フィルターのデータを赤色に割り当てています。GN-108036 は非常に
遠い宇宙にあるため、宇宙膨張の影響でとても赤い色をしています。 (クレジット:国立
天文台/ハッブル宇宙望遠鏡)

研究チームはまず、「すばる・ディープ・フィールド」と「グッズ・ノース・フィールド」と呼ばれる
天域を、すばる望遠鏡に搭載されたすばる主焦点カメラ Suprime-Cam で詳しく観測し、
天体の色を手がかりにして遠方銀河の候補を絞り込みました (注3)。そして2010年にその
うちの 11 天体をケック望遠鏡の分光器 DEIMOS で観測しました。その結果、本物の遠方
銀河であることの決め手となる非対称な形をした「ライマンα輝線」と呼ばれる光が、GN-1
08036 を含む3天体で検出されました。ただ、GN-108036 からのライマンα輝線は1マイクロ
メートルに迫る波長にあり、検出に疑いの余地がありました。この波長帯での分光観測は、
現存の可視分光装置で最高性能を誇る DEIMOS をもってしても困難だからです。「発見
当初は GN-108036 の輝線検出に確信が持てず、たまたま連なったノイズが輝線のように
見えているだけかもしれない、とすら考えていました」と当時の心境を語るのは、輝線を最初に
発見した小野さんです。「しかし幸運にも、翌2011年に再びケック望遠鏡で観測する機会を
得ました。新たな観測で得られたデータでも同じように非対称な輝線が写っているのを目に
した時は鳥肌が立ちました。」間違いなく GN-108036 が 129 億年以上前の黎明期の
宇宙にある銀河であることが、こうして明らかになったのです (図2)。

http://subarutelescope.org/Pressrelease/2011/12/15/fig2.png
図2: ケック望遠鏡の分光器 DEIMOS を使って得られた GN-108036 の分光スペクトル。赤矢印
で示している 998 ナノメートル付近にライマンα輝線が検出されました。この輝線は波長の長い方へ
裾野を引く非対称な形をしており、疑いの余地なくライマンα輝線であることが分かります (赤線は
観測された輝線の形によく合うモデル曲線)。灰色の影の部分は地球大気からの強い夜光輝線が
重なってしまっているため除いています。(クレジット:国立天文台/ケック天文台)

「さらに幸運なことに、GN-108036があるグッズ・ノース・フィールドは、ハッブル宇宙望遠鏡の
新しい高感度カメラ WFC3 で撮影されたばかりでした。」チームメンバーのマーク・ディッキンソン
研究員 (アメリカ国立光学天文台) は語ります。「我々が急いでそのデータを解析したところ、
確かに GN-108036が写っており、たいへんな興奮を覚えました。その画像から、GN-108036は
紫外線で極めて明るく、生まれたばかりの星がたくさんあることが分かりました。また興味深いことに、
その大きさはおよそ5千光年で、天の川銀河の 20 分の1程度と非常に小さかったのです。」

すばる望遠鏡観測成果 2011年12月15日
http://subarutelescope.org/Pressrelease/2011/12/15/j_index.html
>>2辺りに続く
2pureφ ★:2011/12/21(水) 11:57:41.29 ID:???
また、バーラム・モバッシャー教授 (カリフォルニア大学リバーサイド校) は言います。「さらに
スピッツァー宇宙望遠鏡の赤外線カメラ IRAC と、すばる望遠鏡の近赤外線カメラ MOIRCS
で得られたデータも組み合わせることで、GN-108036 の星形成率を求めることができました。
その結果、GN-108036 では、同時代の銀河と比べてなんと 10 倍以上もの星が生まれている
ことが分かりました。このような銀河が宇宙の黎明期に存在していたとは驚くべき発見です。」

近年、ビッグバンから数十億年後の宇宙にきわめて重く年老いた銀河が見つかってきていますが、
それらがどのようにできたかはまだよくわかっていません。小さいながらも星形成が活発な GN-
108036 は、そのような銀河の祖先にあたるのかもしれません。GN-108036 をさらに詳しく調査
することで銀河の誕生から成長の謎に迫れると、研究チームは期待しています。

本研究成果は米国の天体物理学専門誌「アストロフィジカル・ジャーナル」の2012年1月10日
号に掲載が予定されています。また本研究は、W.M. ケック天文台、すばる望遠鏡、ハッブル宇宙
望遠鏡およびスピッツァー宇宙望遠鏡で得られたデータに基づいています。なお本研究は、科学
研究費補助金の特別研究員奨励費 (23・9972)、基盤研究 A (23244025) およびカーネギー・
フェローシップによる助成を受けています。

(注1) 天体が観測者から遠ざかっている場合に天体から発せられる光の波長がドップラー効果に
より長波長側に伸びることを赤方偏移といいます。宇宙膨張により遠くにある天体ほど速く遠ざ
かっていることが知られているために、赤方偏移は天体までの距離の指標としても使われます。
赤方偏移の値から距離への換算は、近年国立天文台での発表で用いてきたものと同じ宇宙
モデル (ハッブル定数 H0=71km/s/Mpc、Ω=0.27、Λ=0.73) を採用しました。このモデルでは
宇宙年齢は約 136.6 億歳となります。

(注2) 最近赤方偏移が8以上の可能性がある銀河候補が報告されていますが、ほとんどは
銀河の色から推定されたものであり、非対称な形状を示す「ライマンα輝線」の条件を満たす
ものについては一つも見つかっていません。

(注3) 「すばる望遠鏡、多数の超遠方銀河を発見」(2009年11月6日 すばる望遠鏡観測
成果リリース) に詳しい解説があります。

SPECTROSCOPIC CONFIRMATION OF THREE z-DROPOUT GALAXIES AT z = 6.844 − 7.213:
DEMOGRAPHICS OF LYMAN-ALPHA EMISSION IN z ∼ 7 GALAXIES
Yoshiaki Ono, Masami Ouchi, Bahram Mobasher, Mark Dickinson, Kyle Penner, Kazuhiro Shimasaku,
Benjamin J. Weiner, Jeyhan S. Kartaltepe, Kimihiko Nakajima, Hooshang Nayyeri, Daniel Stern,
Nobunari Kashikawa, and Hyron Spinrad
Accepted for publication in ApJ
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1107/1107.3159v2.pdf

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>>3辺りに続く
3pureφ ★:2011/12/21(水) 11:57:53.84 ID:???
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4名無しのひみつ:2011/12/21(水) 12:11:37.93 ID:iyCT74be
ウルトラの始祖かプロトカルチャーかプロトデビルンか
5名無しのひみつ:2011/12/21(水) 12:21:58.70 ID:918NO+Bq
>>1なげーよ
6名無しのひみつ:2011/12/21(水) 12:35:34.65 ID:ZiLHUVD2
誰かわかりやすくまとめて
7名無しのひみつ:2011/12/21(水) 12:52:41.91 ID:Wkv6diRA
創造主「貴様ら人間が知るべきことではない」
8名無しのひみつ:2011/12/21(水) 13:00:07.11 ID:FCoTVdrm
さーくらーふぶーきの
9名無しのひみつ:2011/12/21(水) 14:01:13.07 ID:TGNP1Xv/
ビッグバン後わずか 7.5 億年の生まれて間もない宇宙
私たちからの距離が 129.1 億光年だと判明しました

解りづらい
いや解るんだけどね
10名無しのひみつ:2011/12/21(水) 14:22:01.09 ID:Q5UNCUyu
夜明け前より瑠璃色な
11名無しのひみつ:2011/12/21(水) 14:27:51.74 ID:rx0nWLno
ぬるぽ
12名無しのひみつ:2011/12/21(水) 14:29:04.03 ID:PeMIRQ32
ぬるぬるぬるぬるぬるぽさみん
13名無しのひみつ:2011/12/21(水) 16:02:48.51 ID:amPdK45n
でも宇宙って時には光の速さ以上で広がってるんだろ?
もうわけワカメちゃん
14名無しのひみつ:2011/12/21(水) 16:14:16.33 ID:r4ahBBiY
>>9
ビッグバン後わずか 7.5 億年の生まれて間もない宇宙
その宇宙は、地球の位置から4000万光年辺りで輝き始めましましたが
宇宙は膨張しており、その光は129.1 億かけて地球に到達しました
今、その宇宙は、地球から400〜500億光年の距離にあると思われます
15名無しのひみつ:2011/12/21(水) 16:15:52.59 ID:7J7iN9ns
しかしこうやって宇宙の起源を遡る程に、その「スタートの前」には何があったのか?が気になるね。ハラハラする。
16名無しのひみつ:2011/12/21(水) 16:32:19.89 ID:djKxiqCE
宇宙のスタート前と宇宙の外側って何か関連性があるような……
17名無しのひみつ:2011/12/21(水) 16:50:46.45 ID:M0THb5AT
お疲れ様。
18名無しのひみつ:2011/12/21(水) 17:45:41.24 ID:QsL82uVv
宇宙が膨張してるって言うけど膨らんでいる一番外側と宇宙と呼ばれないその境界の向こう側を
隔てている境界の定義は何なんだ?何を宇宙と呼んでいるんだ?
19名無しのひみつ:2011/12/21(水) 18:21:10.97 ID:djKxiqCE
最後www
20名無しのひみつ:2011/12/21(水) 18:30:30.34 ID:gOogyz5O
ビッグバンは無かった
21名無しのひみつ:2011/12/21(水) 18:35:44.45 ID:8TCOjtuE
はたして、宇宙の年齢は本当に正しいのか?
22名無しのひみつ:2011/12/21(水) 18:37:54.55 ID:MtLPASE5
150億光年先の銀河まであと少しだな
23名無しのひみつ:2011/12/21(水) 18:55:36.30 ID:djKxiqCE
〜O 〜O 〜O ◎


あとすこし………
24名無しのひみつ:2011/12/21(水) 19:10:55.74 ID:918NO+Bq
でかいサイズの絆創膏?
25名無しのひみつ:2011/12/21(水) 19:16:42.21 ID:6ty5Xfrr
>>15
時間と空間の無い世界≒ビックバン以前の世界、だとすると
時間によって原因と結果の関係が成り立つから
時間も空間も無い世界でビックバンが起こった原因を探すのはムダだと
ホーキング博士は言ってたぞ
「地球の端を探すのはムダだろう、だって地球は丸いから」と同じ理屈だと。
26名無しのひみつ:2011/12/21(水) 19:53:52.32 ID:K31zWGZC
今現在、リアルタイムの宇宙の全体像を観測することは出来ないが
120億年前の過去は観ることは出来る
宇宙はでっかいタイムマシンだな
27名無しのひみつ:2011/12/21(水) 19:54:56.02 ID:K31zWGZC
今現在、リアルタイムの宇宙の全体像を観測することは出来ないが
120億年前の過去は観ることは出来る
宇宙はでっかいタイムマシンだな
28名無しのひみつ:2011/12/21(水) 21:22:43.69 ID:QZfoscZy
>>25
地球の端とか、地球が球体ならどの表面位置であっても端な、もっと
理解しような
29名無しのひみつ:2011/12/21(水) 21:43:37.66 ID:jxI0Ckiz
また板垣か
30名無しのひみつ:2011/12/21(水) 23:41:46.42 ID:HEBDa1bi
>>14
ビックバンから10億年も経たない内に、こんな巨大な構造が出来上がるなんて考え難いよなぁ。
それと1点から爆発が始まったにしては、各銀河の配置が立体的過ぎる。
宇宙の果てまですっ飛んでった銀河と天の川銀河に大きな違いはなさそうなのに。

ビックバン理論か距離の測定か、どこかに間違いがあるんじゃないか?
31名無しのひみつ:2011/12/22(木) 00:25:40.35 ID:MS+KQeVT
>>28
中身を理解してレスしよなw
32名無しのひみつ:2011/12/22(木) 00:42:25.67 ID:11SU71a6
また板垣か・・・あれ?
33名無しのひみつ:2011/12/22(木) 01:02:20.28 ID:PX5sBRSa
なんでそんな大昔の光がいまだに宇宙に存在してんの?
34名無しのひみつ:2011/12/22(木) 03:39:46.24 ID:u+k02kwU
明るい点の一つ一つが銀河なんだな
宇宙ヤバイ
35名無しのひみつ:2011/12/22(木) 03:42:53.87 ID:u+k02kwU
>>18
それは人の頭では理解できないし認識できない。
36名無しのひみつ:2011/12/22(木) 04:16:47.26 ID:vu7RAWWn
どうして今頃になって光が届いたのだ?
宇宙が光速より早く膨張してるのなら永遠に届かないはずなのに。
37名無しのひみつ:2011/12/22(木) 05:29:54.18 ID:u+k02kwU
>>36
光速で膨張してるわけじゃない。
全体的に満遍なく膨張してるから遠いほど速い速度で遠ざかり光速を越えた地点からの光が届く事はない。
38名無しのひみつ:2011/12/23(金) 20:20:45.47 ID:qryFw6j7
宇宙の夜明けぜよ
39名無しのひみつ
>>37
光速で遠ざかっていようが光速度は一定だろ。相互に打ち消されないはず。
99%光速度で遠ざかる星から出る光の速度は1%に減速したりしない。
相対する関係がどんな方向でどんな速度でも、光速度は不変だから。