星形成銀河で最も遠いフッ素の検出を行います

宇宙の歴史の中で瞬く間に数百万年しか生きていない非常に巨大な星であるウォルフ・ライエ星が、フッ素の最も可能性の高い生産地であると信じています。以下、機械翻訳。
天文学者は、星形成銀河でこれまでで最も遠いフッ素の検出を行います
2021年11月4日

新しい発見は、フッ素（フッ化物として私たちの骨や歯に見られる元素）が宇宙でどのように鍛造されているかを明らかにすることです。ヨーロッパ南天天文台（ESO）がパートナーであるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）を使用して、天文学者のチームは、その光が120億年以上かかった銀河でこの元素を検出しました。我々に連絡する。このような遠方の星形成銀河でフッ素が発見されたのはこれが初めてです。

「私たちが毎日使用する練り歯磨きにはフッ化物の形で含まれているため、フッ素については誰もが知っています」と、本日ネイチャーアストロノミーに掲載された新しい研究を主導した英国ハートフォードシャー大学のMaximilianFrancoは述べています。私たちの周りのほとんどの元素と同様に、フッ素は星の内部で生成されますが、これまで、この元素がどのように生成されたかを正確に知ることはできませんでした。「私たちは、どのタイプの星が宇宙で大部分のフッ素を生成したのかさえ知りませんでした！」

フランコと彼の共同研究者たちは、遠方の銀河NGP-190387の大きなガス雲の中にフッ素（フッ化水素の形で）を発見しました。年。星は、寿命が尽きるとコアに形成された元素を放出するため、この検出は、フッ素を生成した星がすぐに生きて死んだに違いないことを意味します。

チームは、宇宙の歴史の中で瞬く間に数百万年しか生きていない非常に巨大な星であるウォルフ・ライエ星が、フッ素の最も可能性の高い生産地であると信じています。チームが発見したフッ化水素の量を説明するために必要だと彼らは言う。ウォルフ・ライエ星は以前に宇宙フッ素の可能な供給源として提案されていましたが、天文学者はこれまで、初期の宇宙でこの元素を生成する上でどれほど重要であるかを知りませんでした。

「私たちは、知られている中で最も巨大な星の1つであり、寿命に達すると激しく爆発する可能性のあるウォルフ・ライエ星が、ある意味で良好な歯の健康を維持するのに役立つことを示しました。」とフランコは冗談を言う。

これらの星に加えて、フッ素がどのように生成され、排出されるかについての他のシナリオが過去に提唱されてきました。例としては、漸近巨星分枝星と呼ばれる、太陽の数倍までの質量を持つ巨大な進化した星の脈動があります。しかし、チームは、これらのシナリオが発生するのに数十億年かかるものもあり、NGP-190387のフッ素の量を完全に説明できない可能性があると考えています。

「この銀河では、135億年前の天の川の星に見られるフッ素レベルに匹敵するフッ素レベルを得るのに、わずか数千万年から数億年かかりました。これはまったく予想外の結果でした」とハートフォードシャー大学の小林千晃教授は言います。「私たちの測定は、20年間研究されてきたフッ素の起源にまったく新しい制約を追加します。」

NGP–190387での発見は、天の川とその隣接銀河を越えたフッ素の最初の検出の1つを示しています。天文学者は以前、この元素を遠くのクエーサー、いくつかの銀河の中心にある超大質量ブラックホールを動力源とする明るい天体で発見しました。しかし、この元素が宇宙の歴史のこれほど早い時期に星形成銀河で観測されたことはかつてありませんでした。

チームによるフッ素の検出は、宇宙と地上の天文台の使用のおかげで可能になった偶然の発見でした。NGP–190387は、もともと欧州宇宙機関のハーシェル宇宙天文台で発見され、後にチリを拠点とするALMAで観測されたもので、その距離は非常に明るいものです。ALMAデータは、NGP-190387の並外れた光度が、NGP-190387と地球の間に位置し、視線に非常に近い別の既知の巨大な銀河によって部分的に引き起こされたことを確認しました。この巨大な銀河は、フランコと彼の共同研究者によって観測された光を増幅し、NGP-190387のフッ素によって数十億年前に放出されたかすかな放射線を見つけることを可能にしました。

チリで建設中であり、この10年後半に運用を開始する予定の、ESOの新しい主力プロジェクトである超大型望遠鏡（ELT）を使用したNGP-190387の将来の研究により、この銀河に関するさらなる秘密が明らかになる可能性があります。「ALMAは、冷たい星間ガスや塵から放出される放射線に敏感です」と、チリのESOフェローであるChentaoYangは言います。「ELTを使用すると、星の直射日光を通してNGP – 190387を観測できるようになり、この銀河の恒星の内容に関する重要な情報を得ることができます。」

詳しくは
この研究は、Nature Astronomy（https://doi.org/10.1038/s41550-021-01515-9）に掲載された論文「z> 4での星間物質濃縮の増加」で発表されました。
チームは、M。Franco（Centre for Astrophysics Research、University of Hertfordshire、UK [CAR]）、KEK Coppin（CAR）、JE Geach（CAR）、C。Kobayashi（CAR）、SC Chapman（Department of Physics and Atmospheric Sc​​ience、Dalhousie University、Canada and National Research Council、Herzberg Astronomy and Astrophysics、Canada）、C。Yang（European Southern Observatory、Chile）、E.González-Alfonso（UniversidaddeAlcalá、DepartamentodeFisica y Matematicas、Spain）、 JS Spilker（テキサス大学、オースティン、米国）、A。Cooray（カリフォルニア大学、アーバイン、米国）、MJMichałowski（天文観測所研究所、物理学部、ポーランド）

ヨーロッパ南天天文台（ESO）は、世界中の科学者がすべての人の利益のために宇宙の秘密を発見することを可能にします。私たちは、天文学者がエキサイティングな質問に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、構築、運用し、天文学における国際協力を推進しています。1962年に政府間組織として設立され、現在ESOは16の加盟国（オーストラリア、ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、英国）、ホスト国のチリ、および戦略的パートナーとしてのオーストラリア。ESOの本部とそのビジターセンターおよびプラネタリウムであるESOSupernovaは、ドイツのミュンヘンの近くにあり、チリのアタカマ砂漠は 空を観察するための独特の条件を備えた素晴らしい場所は、私たちの望遠鏡をホストしています。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つの観測サイトを運営しています。パラナルでは、ESOは超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、および赤外線と可視光のVLTサーベイ望遠鏡で動作するVISTAの2つのサーベイ望遠鏡を運用しています。また、パラナルESOでは、世界最大で最も感度の高いガンマ線観測所であるチェレンコフ望遠鏡アレイサウスをホストおよび運用します。ESOは、国際的なパートナーと協力して、ミリ波とサブミリ波の範囲で空を観測する2つの施設であるChajnantorでAPEXとALMAを運用しています。パラナル近くのセロアルマソネスでは、ESOの超大型望遠鏡である「世界最大の空の目」を構築しています。サンティアゴのオフィスから、

国際天文学施設であるアタカマ大型ミリ波サブミリ波アレイ（ALMA）は、チリ共和国と協力して、ESO、米国国立科学財団（NSF）、および日本の自然科学研究機構（NINS）のパートナーシップです。ALMAは、加盟国に代わってESOから、カナダ国立研究評議会（NRC）および科学技術省（MOST）と協力してNSFから、台湾の中央研究院（AS）と協力してNINSから資金提供を受けています。そして韓国天文宇宙科学研究所（KASI）。ALMAの建設と運用は、加盟国に代わってESOが主導しています。北米に代わって、Associated Universities、Inc。（AUI）が管理する国立電波天文台（NRAO）による。そして、東アジアに代わって国立天文台（NAOJ）によって。共同ALMA天文台（JAO）は、ALMAの建設、試運転、運用の統一されたリーダーシップと管理を提供します。

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リンク
研究論文
アルマの画像
アルマの動画
ハートフォードシャー大学のプレスリリース
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