ALMAとVLTは、スターバースト銀河の近くに遠く離れた巨大な星を見つける
2018年6月4日
ALMAとVLTを使用している天文学者は、初期の宇宙の星の銀河と近くの銀河の星形成領域の両方が、より平和な銀河よりもはるかに高い質量の星を含んでいることを発見しました。これらの発見は、銀河がどのように進化し、宇宙星形成の歴史と化学元素の蓄積についての我々の理解を変えたかについての現在のアイデアに挑戦する。
エジンバラ大学の天文学者Zhi-Yu Zhangが率いる科学者チームは、離れたガスに富んだスターバースト銀河の中の大型星の割合を調べるために、Atacama Large Millimeter / submillimeter Array（ALMA）を使用しました[1]。これらの銀河は、宇宙が今よりはるかに若かったときに見られるので、幼児銀河はこれまでの星形成のエピソードの多くを経験していない可能性があります。
Zhang氏と彼のチームは、4つの非常に遠く離れたダストシュラウドスターバースト銀河のさまざまな種類の一酸化炭素の存在量を測定するために、放射性炭素年代測定（炭素14年代測定とも呼ばれる）に類似した新しい手法を開発した[2]。彼らは異なる同位体を含む二種類の一酸化炭素の割合を観察した[3]。
「炭素と酸素の同位体は異なる起源を持っている」と張は説明する。" 18 Oは巨大な星でより多く生成され、13 Cは低質量から中間質量の星に多く生成されます。"新しい技術のおかげで、チームは銀河の塵を覗いて星の大部分を初めて評価することができました。
星の質量は、それがどのように進化するかを決定する最も重要な要素です。巨大な星は輝くように輝き、寿命は短く、太陽のような巨大な星は、数十億年に控えめに輝きます。したがって、銀河の中で形成される異なる質量の星の割合を知ることは、宇宙の歴史を通して銀河の形成と進化の天文学者の理解を支えます。その結果、新しい星と惑星を形成するために利用できる化学元素と、最終的には、多くの銀河の中心に見られる超大型ブラックホールを形成するために合体する可能性のあるシードブラックホールの数について、重要な洞察を与えてくれます。
ボローニャのINAF天体物理学宇宙科学天文台の Donatella Romano共著者は、チームが発見したことを説明しています。「銀河系よりも初期宇宙の星雲銀河では18 ° から13 °C の比が約10倍高かった天の川のように、これらの星形銀河の中に巨大な星の割合がはるかに高いことを意味します。"
ALMAの発見は、地元の宇宙の別の発見と一致しています。英国オックスフォード大学のFabian Schneiderが率いるチームは、大マゼラン雲の中の巨星星形成領域30 DoradusのESOの超大型望遠鏡 800星で分光測定を行い、恒星年代の全体的な分布を調査し、初期質量[4]。
Schneider氏は、「太陽より約30倍多く質量が約30％多く、60太陽質量よりも約70％多いことがわかった。我々の結果は、星の最大出生量のために以前に予測された150太陽質量制限に挑戦し、星が300太陽質量までの出生塊を有することを示唆する。"
新しいALMA論文の共同執筆者であるRob Ivisonは、次のように結論づけています。「私たちの発見は、私たちが宇宙歴史の理解に疑問を投げかけています。宇宙のモデルを構築している天文学者は、より洗練されたものを必要としています。
ノート
[1]星雲銀河は非常に強い星形成のエピソードを受けている銀河です。彼らが新しい星を形成する速度は、私たちの銀河である銀河系の100倍以上の速度になります。これらの銀河の巨大な星は電離放射線、恒星流出、超新星爆発を起こし、周囲の媒質の力学的、化学的進化に大きな影響を与えます。これらの銀河の星の質量分布を調べることで、彼ら自身の進化や、より一般的な宇宙の進化についてもっと詳しく知ることができます。
[2]放射性炭素年代測定法は、有機物を含む物体の年齢を決定するために使用される。存在量が連続的に減少する放射性同位体である14 C の量を測定することにより、動物または植物が死亡した時期を計算することができる。ALMA研究で使用された同位体13 Cおよび18 Oは安定しており、銀河の寿命の間にそれらの存在量は連続的に増加し、 星内部の熱核融合反応によって合成される。
[3]これらの異なる形態の分子は、アイソトポログと呼ばれ、それらは有することができる中性子の数が異なる。本研究で使用した一酸化炭素分子は、そのような分子種の例である。なぜなら、安定した炭素同位体は、その核に12または13 核子を有し、安定した酸素同位体は、16 核種、17 核種または18 核子のいずれかを有することができるからである。
[4] Schneider et al。非常に大きな望遠鏡（VLT）上のファイバーラージアレイマルチエレメントスペクトログラフ（FLAMES）を用いて、近くの大マゼラン雲の星形成領域である30 Doradusの個々の星の分光観測を行った。この研究は、宇宙が天の川の質量分布とは異なる質量分布を持つ星形成領域を生成できることを示すのに十分詳細に実施された最初に実施された研究の1つでした。
詳しくは
ALMAの結果は、2018年6月4日にNatureに掲載される「宇宙時間に亘る埃の多いスターバースト銀河の大星によって支配される星団」と題する論文に掲載されています。VLTの結果は、地元の30 Doradus starburst "は、2018年1月5日にScienceに掲載されました。
ALMAチームは、Z. Zhang（英国エジンバラ大学、欧州南天文台Garching beiMünchen、ドイツ）、D. Romano（INAF、天体物理学宇宙科学天文台、イタリア、ボローニャ） 、RJイビソン（ヨーロッパ南部天文台、ドイツガーニングビーミュンヘン、英国エジンバラ大学天文学研究所）、P。パパドロプロス（ギリシャのテッサロニキのテッサロニキのアリストテレス大学物理学科、ギリシャのアテネ学院の天文学研究センター）、マトゥッチ（トリエステ大学、INAF、オスセヴァトーリオ・アストロノミコ・トリエステ、INFN、セジオ・ディ・トリエステ、トリエステ、イタリア）
F. Najarro（Centro deAstrobiología、CSIC-INTA、マドリッド、スペイン）、Podsiadlowski博士（英国オックスフォード大学物理学科、ドイツボン大学Astronomie der Argelander-Institut物理学科）、J. Puls（Ludwig-Maximilians英国エジンバラ王立天文台、英国天文学技術センター、英国エジンバラ）、J. Th。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）テイラー（イギリス天文学技術センター、ロイヤル・オブザーバトリー・エディンバラ、エジンバラ、英国）、J。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）テイラー（イギリス天文学技術センター、ロイヤル・オブザーバトリー・エディンバラ、エジンバラ、英国）、J。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）
ESOは、ヨーロッパの最先端の政府間天文組織であり、世界で最も生産性の高い地上の天文台です。オーストリア、ベルギー、チェコ、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、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、イギリスの15の加盟国と、戦略的パートナーとしてのオーストラリア。ESOは、天文学者が重要な科学的発見をすることを可能にする強力な地上観測施設の設計、建設、運用に焦点を当てた野心的なプログラムを実施しています。ESOは、天文学的研究における協力の促進と組織化においても主導的役割を果たしている。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つのユニークな世界レベルの観測サイトを運営しています。パラナールでは、ESOは、超大型望遠鏡と世界をリードする超大型望遠鏡干渉計、さらに2台の測量望遠鏡、VISTA（赤外線）と可視光VLT測量望遠鏡を運用しています。ESOはチャージナント、APEX、ALMAの2つの施設における主要なパートナーでもあり、最大の天文プロジェクトです。ESOは、パラナールに近いセラー・アームマーゾンで、世界で最も大きな空を見る目になる39メートルの超大型望遠鏡ELTを建設しています。
リンク
Zhang et al。研究論文
Schneiderら 研究論文
アルマの写真
VLTの写真
2018年6月4日
ALMAとVLTを使用している天文学者は、初期の宇宙の星の銀河と近くの銀河の星形成領域の両方が、より平和な銀河よりもはるかに高い質量の星を含んでいることを発見しました。これらの発見は、銀河がどのように進化し、宇宙星形成の歴史と化学元素の蓄積についての我々の理解を変えたかについての現在のアイデアに挑戦する。
エジンバラ大学の天文学者Zhi-Yu Zhangが率いる科学者チームは、離れたガスに富んだスターバースト銀河の中の大型星の割合を調べるために、Atacama Large Millimeter / submillimeter Array（ALMA）を使用しました[1]。これらの銀河は、宇宙が今よりはるかに若かったときに見られるので、幼児銀河はこれまでの星形成のエピソードの多くを経験していない可能性があります。
Zhang氏と彼のチームは、4つの非常に遠く離れたダストシュラウドスターバースト銀河のさまざまな種類の一酸化炭素の存在量を測定するために、放射性炭素年代測定（炭素14年代測定とも呼ばれる）に類似した新しい手法を開発した[2]。彼らは異なる同位体を含む二種類の一酸化炭素の割合を観察した[3]。
「炭素と酸素の同位体は異なる起源を持っている」と張は説明する。" 18 Oは巨大な星でより多く生成され、13 Cは低質量から中間質量の星に多く生成されます。"新しい技術のおかげで、チームは銀河の塵を覗いて星の大部分を初めて評価することができました。
星の質量は、それがどのように進化するかを決定する最も重要な要素です。巨大な星は輝くように輝き、寿命は短く、太陽のような巨大な星は、数十億年に控えめに輝きます。したがって、銀河の中で形成される異なる質量の星の割合を知ることは、宇宙の歴史を通して銀河の形成と進化の天文学者の理解を支えます。その結果、新しい星と惑星を形成するために利用できる化学元素と、最終的には、多くの銀河の中心に見られる超大型ブラックホールを形成するために合体する可能性のあるシードブラックホールの数について、重要な洞察を与えてくれます。
ボローニャのINAF天体物理学宇宙科学天文台の Donatella Romano共著者は、チームが発見したことを説明しています。「銀河系よりも初期宇宙の星雲銀河では18 ° から13 °C の比が約10倍高かった天の川のように、これらの星形銀河の中に巨大な星の割合がはるかに高いことを意味します。"
ALMAの発見は、地元の宇宙の別の発見と一致しています。英国オックスフォード大学のFabian Schneiderが率いるチームは、大マゼラン雲の中の巨星星形成領域30 DoradusのESOの超大型望遠鏡 800星で分光測定を行い、恒星年代の全体的な分布を調査し、初期質量[4]。
Schneider氏は、「太陽より約30倍多く質量が約30％多く、60太陽質量よりも約70％多いことがわかった。我々の結果は、星の最大出生量のために以前に予測された150太陽質量制限に挑戦し、星が300太陽質量までの出生塊を有することを示唆する。"
新しいALMA論文の共同執筆者であるRob Ivisonは、次のように結論づけています。「私たちの発見は、私たちが宇宙歴史の理解に疑問を投げかけています。宇宙のモデルを構築している天文学者は、より洗練されたものを必要としています。
ノート
[1]星雲銀河は非常に強い星形成のエピソードを受けている銀河です。彼らが新しい星を形成する速度は、私たちの銀河である銀河系の100倍以上の速度になります。これらの銀河の巨大な星は電離放射線、恒星流出、超新星爆発を起こし、周囲の媒質の力学的、化学的進化に大きな影響を与えます。これらの銀河の星の質量分布を調べることで、彼ら自身の進化や、より一般的な宇宙の進化についてもっと詳しく知ることができます。
[2]放射性炭素年代測定法は、有機物を含む物体の年齢を決定するために使用される。存在量が連続的に減少する放射性同位体である14 C の量を測定することにより、動物または植物が死亡した時期を計算することができる。ALMA研究で使用された同位体13 Cおよび18 Oは安定しており、銀河の寿命の間にそれらの存在量は連続的に増加し、 星内部の熱核融合反応によって合成される。
[3]これらの異なる形態の分子は、アイソトポログと呼ばれ、それらは有することができる中性子の数が異なる。本研究で使用した一酸化炭素分子は、そのような分子種の例である。なぜなら、安定した炭素同位体は、その核に12または13 核子を有し、安定した酸素同位体は、16 核種、17 核種または18 核子のいずれかを有することができるからである。
[4] Schneider et al。非常に大きな望遠鏡（VLT）上のファイバーラージアレイマルチエレメントスペクトログラフ（FLAMES）を用いて、近くの大マゼラン雲の星形成領域である30 Doradusの個々の星の分光観測を行った。この研究は、宇宙が天の川の質量分布とは異なる質量分布を持つ星形成領域を生成できることを示すのに十分詳細に実施された最初に実施された研究の1つでした。
詳しくは
ALMAの結果は、2018年6月4日にNatureに掲載される「宇宙時間に亘る埃の多いスターバースト銀河の大星によって支配される星団」と題する論文に掲載されています。VLTの結果は、地元の30 Doradus starburst "は、2018年1月5日にScienceに掲載されました。
ALMAチームは、Z. Zhang（英国エジンバラ大学、欧州南天文台Garching beiMünchen、ドイツ）、D. Romano（INAF、天体物理学宇宙科学天文台、イタリア、ボローニャ） 、RJイビソン（ヨーロッパ南部天文台、ドイツガーニングビーミュンヘン、英国エジンバラ大学天文学研究所）、P。パパドロプロス（ギリシャのテッサロニキのテッサロニキのアリストテレス大学物理学科、ギリシャのアテネ学院の天文学研究センター）、マトゥッチ（トリエステ大学、INAF、オスセヴァトーリオ・アストロノミコ・トリエステ、INFN、セジオ・ディ・トリエステ、トリエステ、イタリア）
F. Najarro（Centro deAstrobiología、CSIC-INTA、マドリッド、スペイン）、Podsiadlowski博士（英国オックスフォード大学物理学科、ドイツボン大学Astronomie der Argelander-Institut物理学科）、J. Puls（Ludwig-Maximilians英国エジンバラ王立天文台、英国天文学技術センター、英国エジンバラ）、J. Th。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）テイラー（イギリス天文学技術センター、ロイヤル・オブザーバトリー・エディンバラ、エジンバラ、英国）、J。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）テイラー（イギリス天文学技術センター、ロイヤル・オブザーバトリー・エディンバラ、エジンバラ、英国）、J。JS Vink（英国北アイルランドArmagh天文台）、C. Norman（ジョン・ホプキンス大学、米国ボルチモア、宇宙望遠鏡科学研究所、ボルチモア、米国）、バン・ルーン（レナード・ジョーンズ・ラボラトリーズ、キール大学、スタフォードシャー、英国）
ESOは、ヨーロッパの最先端の政府間天文組織であり、世界で最も生産性の高い地上の天文台です。オーストリア、ベルギー、チェコ、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、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、イギリスの15の加盟国と、戦略的パートナーとしてのオーストラリア。ESOは、天文学者が重要な科学的発見をすることを可能にする強力な地上観測施設の設計、建設、運用に焦点を当てた野心的なプログラムを実施しています。ESOは、天文学的研究における協力の促進と組織化においても主導的役割を果たしている。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つのユニークな世界レベルの観測サイトを運営しています。パラナールでは、ESOは、超大型望遠鏡と世界をリードする超大型望遠鏡干渉計、さらに2台の測量望遠鏡、VISTA（赤外線）と可視光VLT測量望遠鏡を運用しています。ESOはチャージナント、APEX、ALMAの2つの施設における主要なパートナーでもあり、最大の天文プロジェクトです。ESOは、パラナールに近いセラー・アームマーゾンで、世界で最も大きな空を見る目になる39メートルの超大型望遠鏡ELTを建設しています。
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