銀河集団 MACS J1423
（galaxy cluster MACS J1423）
（galaxy cluster MACS J1423）
Galaxy Cluster MACS J1423 (NIRCam Compass Image)
この銀河の集団 MACS J1423 のイメージは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線カメラ（NIRCam）によって撮影された、コンパス矢印、スケールバー、および参照用のカラーキーを示している。
北と東のコンパス矢印は、空の画像の向きを示している。
スケールバーには、空上の角距離の尺度であるアーク秒でラベルが付けられている。１秒角は、１度の 1/3600 の角度測定値に相当し、度は６０分角、分角は６０秒角がある。満月の角直径は約３０分角である。１秒角をカバーするオブジェクトの実際の大きさは、望遠鏡からの距離によって異なる。
このイメージは、目に見えない近赤外線の波長の光を可視光色に変換したものである。カラーキーは、光を収集するときに使用された NIRCam のフィルターを示している。各フィルター名の色は、そのフィルターを通過する赤外線を表すために使用される可視光の色である。
Illustration of the Firefly Sparkle Galaxy in the Early Universe (Artist's Concept)
このイラストは、ビッグバンから約６億年後のホタル・スパークル（Firefly Sparkle）銀河が、重力レンズと呼ばれる自然の影響によって引き伸ばされたり歪められたりしなかった場合の姿を再構築したものである。この概念は、ＮＡＳＡのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡からのイメージとデータに基づいている。
研究チームは、この銀河が細長い雨滴のように見え、引き伸ばされた上部に一対の星団が現れ、下部に八つの星団が浮かんでいると予想している。星は、星団の外側にある追加の未解決の星からの拡散光で囲まれている。
研究者達は、また、銀河の質量の大部分が、星団を囲む分散した星ではなく、ピンク、紫、青の色でここに現れている星団にあることを突き止めた。
色は、星の形成がこの銀河全体で一度に起こったわけではないことを示している。それどころか、それは時間的にずらされた。「銀河の形成のこの段階では、若い星と少し若い星がある。非常に初期の宇宙に存在した銀河は、極端な星形成の爆発を有していると考えられている。」
何十億年もかけて、銀河の質量の大部分が中央の膨らみや薄くて平らな円盤に落ち着くかも知れないが、それがどのように形作られるかを正確に予測することは不可能である。
ウェッブのスペクトルは、この銀河がまだ明るい側にあり、低質量銀河のカテゴリーに分類されることを確認した。ホタル・スパークルがその完全な重量と独特のアーキテクチャを構築するまでには何十億年もかかる。ホタル・スパークルの現在の質量は、ほぼ同時期に形成されていたミルキウェイ銀河の質量と似ている。
Galaxy Cluster MACS J1423 (NIRCam Image)
何千ものきらめく銀河がそれぞれの重力で結ばれ、正式には MACS J1423 として分類される巨大な銀河団を形成している。
最大の明るく白い楕円は超巨大楕円銀河（supergiant elliptical galaxy）であり、この銀河団の主要なメンバーである。銀河団はレンズのように働き、そのはるか後ろにある物体の光を拡大したり歪めたりするが、これは重力レンズと呼ばれる効果であり、研究には大きなメリットがある。天文学者達は、このホタル・スパークル銀河のような、レンズ付き銀河を詳細に研究できる。
この２０２３年のイメージは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線カメラ（NIRCam）からのものである。研究者達は、２０１０年にハッブル宇宙望遠鏡が撮影したのと同じフィールドを調査するためにウェッブを使った。高解像度の近赤外線イメージに特化しているために、ウェッブは、研究者達に、はるかに詳細な銀河を多く見せることができた。
このウェッブの観察は、CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) の一部であり、ハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ３(WFC3)による、集団のレンズ効果と、超新星観測のフォローアップ観測を伴っている。
Firefly Sparkle Galaxy and Companions in Galaxy Cluster MACS J1423 (NIRCam Image)
天文学者達は、初めて、我々の銀河が発達するにつれて「時計を巻き戻す」ことができるような、ミルキウェイ銀河とほぼ同じ重さの、まだ形成中の銀河を識別した。新たに同定された銀河「ホタル・スパークル（Firefly Sparkle）」は、星が集まって形成されている最中であり、ビッグバンから約６億年後に存在していた。
この銀河は、重力レンズとして知られる自然効果により引き伸ばされ、歪んでおり、研究者達は、その内容についてはるかに多くの情報を収集することができた。ウェッブのイメージの一部の領域では、銀河が４０倍以上に拡大されている。
それが形を成す間、銀河はさまざまな赤外線の色の星団で輝いていたが、これは科学的に意味のあることである。それらは、星が一度に形成されたのではなく、異なる時期に形成されたことを示している。 「宇宙のこれほど早い時期に存在した銀河を、これほど多くの異なる構成要素に分解することが可能だとは思われていなかった。ましてや、形成過程のミルキウェイ銀河を発見することは言うまでもない。」 ウェッブ宇宙望遠鏡の観測では、この銀河システムが長い線状に広がっているために、研究者達は１０の異なる星団を特定し、それらを個々に研究することが可能となり、それらを取り巻く追加の未解決の星からの拡散光の繭も研究することができた。レンズ化されない遠方の銀河では、それが常に可能であるとは限らない。それどころか、多くの場合、研究者達は銀河全体に適用される結論しか導き出すことができない。 近くには二つのコンパニオンの銀河が「ホバリング」しており、この銀河が何十億年にもわたってどのように形成され、質量を構築するかに関して、最終的に影響を与える可能性がある。ホタル・スパークルは、最初のコンパニオンから僅か約 6,500 光年、２番目のコンパニオンから 42,000 光年離れている。これらの統計を近い天体と比較してみると、太陽はミルキウェイ銀河の中心から約 26,000 光年、ミルキウェイ銀河の直径は約 100,000 光年である。研究者達は、これらのコンパニオンの星達が、非常に接近しているだけでなく、互いに周回していると予測している。 一つの銀河が別の銀河と相互作用するたびにガスが圧縮され、新しい星が塊で形成される。「長い間、初期宇宙の銀河は、他の小さな銀河との連続的な相互作用や合体によって形成されると予測されてきた。我々は、このプロセスが実際に行われているのを目の当たりにしているのかも知れない」 これら三つの銀河は、ハッブル宇宙望遠鏡によるクラスターレンズと超新星探査(CLASH)計画、ハッブル宇宙望遠鏡によって観測された銀河団 MACS J1423 に存在する。ハッブル宇宙望遠鏡がこの銀河を最初に撮影した銀河であり、現在は「ホタル・スパークル」として知られている。ウェッブ宇宙望遠鏡は、さらに七つの星団(星団の外側の星から放出される光)を解像し、二つのコンパニオン銀河を特定することができ、チームの研究を強化した。 この銀河は、暖かい夏の夜に「きらめき」、または稲妻の虫の群れのように見えるため、チームはそれをホタル・スパークル銀河と名付けた。
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Dec 11, 2024
