アルマは銀河の最古の合併を見ています

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アルマとハッブルを組み合わせたB14-65666の画像

天文学者は、銀河の合体の最も遠い、したがって最も初期の例を発見しました。オブジェクトは赤方偏移7、15にあり、標準宇宙論では約7億5000万年の宇宙の寿命に相当します。この発見は、ALMA天文台を使用したダスト、酸素および炭素線の観測のおかげで行われました。著者は、日本天文学会誌の出版物に書いています。プレプリントはarXiv.orgで入手できます。

宇宙のほとんどの銀河は、進化の過程で他の同様の天体と衝突して融合します。しかし、それらの距離が非常に長いため、星は互いにかなりの距離を通過する傾向があります。しかし、ガスと塵の星間雲は、重力ポテンシャルの変化と混合によって乱されます。新しい動きや凝縮がそれらの中に現れる可能性があり、それは新しい星の出現のプロセスを刺激します。したがって、銀河の相互作用は通常、オブジェクトのスペクトルから見ることができる星形成のバーストにつながります。

最も遠いオブジェクトの目に見える特性は、銀河間環境によって変更することができ、そのパラメータは初期の時代に変更されました。一次物質の冷却と残存放射線の出現後、通常の物質の大部分は水素原子でした。しかし、第3世代の星やクエーサーなど、最初に放出された物体からの光の出現により、中性水素が再びイオン化水素に変換され始めました。再電離と呼ばれるこのプロセスは、約15から6への赤方偏移で行われました。

非常に遠い銀河は、ハーン-ピーターソン効果(特定の周波数を超える周波数での放射がないこと)によって区別できます。この現象は、再電離の前に、銀河間物質が中性水素で満たされているという事実によるものです。中性水素は、基底状態からの電子のイオン化に対応する912オングストロームより短い波長の放射線を非常に効果的に吸収します。宇宙の膨張により、今日観測されている放射線はより長い波長領域にシフトします。したがって、制限周波数に基づいて、放出する物体の赤方偏移を決定することができます。

ハーン-ピーターソン効果により、7を超える赤方偏移で多くの非常に初期の銀河を特定することが可能になりましたが、明るさが低すぎるため、通常、詳細な調査は不可能です。それにもかかわらず、宇宙の再電離の時代は、銀河の進化の文脈で特に興味深いものです。なぜなら、この時点では、重元素が豊富ではない水素で主に構成されていたそのような天体の活発な成長と合併があったはずだからです。

日本の早稲田大学の橋本拓哉らは、ALMA望遠鏡のアレイを使用した非常に遠い物体B14-65666の分光学的研究の結果を発表しました。以前の観測はハッブル軌道望遠鏡によって行われ、静止座標系で紫外線の2つの別々のスポットを見ることができ、ALMAデータはイオン化された炭素と酸素の線(CII 158 µmとOIII 88 µm)と連続的な塵を明らかにしました2つのスペクトルバンドでの放射。

ALMAの高い空間分解能は、ハッブルによって以前に発見されたものに対応する、線内の2つの別々の放射領域を識別するのに役立ち、それらのスペクトル中心は相互にシフトします。これは、著者がドップラー効果によるシフトとして解釈します。毎秒約200キロメートルの速度で移動します。線の光度は非常に高く、赤方偏移が6を超える銀河の記録であることが判明しました。また、塵の総光度とその温度を推定することができ、50〜60のレベルであることが判明しました。ケルビン。

利用可能なすべてのスペクトルデータを使用して、著者は星の種族と星形成の速度のシミュレーションを実行しました。この天体では、質量の星は天の川の星の約10%に相当することがわかりましたが、星の形成は非常に激しく、年間約200太陽質量であることがわかりました(天の川では、この値は推定されています) 1年に1つの太陽質量のレベルで)。まとめると、この情報は、B14-65666が2つの合体銀河であり、途方もない速度での相互作用によって新しい星が形成され、この天体が合体の最も遠い例であることを示しています。

以前は、ALMAは宇宙で最も遠い酸素を検出することができました。昨年、VLA電波望遠鏡は最も遠い電波銀河を発見しましたが、ハッブルは最も遠い星を見ました。

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