JWSTの新しい画像が輝く銀河の領域を明らかにする

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、その美しい画像が2022年も贈り続ける贈り物であることを再び証明しました。

まばゆいばかりの新しい画像は、宇宙の初めての中深度広視野画像の一つであり、水曜日に天文学ジャーナル誌に掲載された論文に付随している。北黄道極と呼ばれる空の領域を撮影したもので、再イオン化およびレンズ効果科学のための主要銀河系外領域 (PEARLS) プログラムから得られたものである。PEARLS の主な目的は、JWST のデータを使用して「銀河の集合、AGN の成長、およびファースト ライト」を研究することである。

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「中深度」という用語は、この画像内で確認できる最も暗い天体を指し、およそ 29 等級 (肉眼で確認できるよりも 10 億倍暗い) です。「広視野」は、PEARLS プログラムでカバーされる全領域を指し、満月の面積の約 12 分の 1 に相当します。

新しい画像は、JWST と信頼性の高いハッブル宇宙望遠鏡から収集されたデータを使用しています。ウェッブの近赤外線カメラ (NIRCam) が捉えた 8 つの異なる色の近赤外線で構成されており、ハッブルからの 3 色の紫外線と可視光線も追加されています。

色彩は、銀河がぎっしり詰まった宇宙の奥深さを星々の細部まで鮮明に映し出している。その多くは、ハッブル望遠鏡や、地上にある最大かつ最も高性能な望遠鏡でさえもこれまで観測できなかったものだ。画像には何千もの銀河が写っており、画像に映っている光の一部はおよそ 135 億年かけて移動してきたものだ。遠く離れたこれらの星々は、私たちの天の川銀河内のさまざまな星々とともに写っており、すべてが一体となった雰囲気を醸し出している。

「ウェッブの驚くべき画質は、まさにこの世のものではない」と、PEARLS画像を非常に大きなモザイクにまとめたSTScIの研究天文学者、共同執筆者のアントン・コークモア氏は声明で述べた。「宇宙の夜明けにある非常に珍しい銀河を垣間見るには、広い領域にわたる詳細な画像が必要であり、このPEARLSフィールドはそれを提供する。」

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画像内の光の点のいくつかは、私たちの故郷である天の川銀河に存在する星の範囲を示しており、宇宙の過去を理解する上で役立つツールです。

「星や銀河の前後で測定した拡散光は宇宙論的な重要性を持ち、宇宙の歴史を暗示しています」とアリゾナ州立大学（ASU）の大学院研究助手であり、論文の共著者でもあるロザリア・オブライエン氏は声明で述べた。「今、自分のキャリアをスタートできることをとても幸運に思います。ウェッブ氏のデータは今までに見たことのないもので、それがもたらすチャンスと課題に本当にワクワクしています。」

NIRCamの観測結果は、JWSTの別の機器である近赤外線撮像装置およびスリットレス分光器（NIRISS）のデータと組み合わせられ、研究チームはスペクトル輝線を持つ微弱な物体を探し、それらの距離をより正確に推定できるようになる。

新しい画像は、PEARLS の全視野のほんの一部を示しています。この視野は、最終的には約 4 倍の大きさになります。しかし、この巨大な星々のパネルは、JWST が 7 月に科学観測 (および美しい画像の送信) を開始する前に実行したシミュレーションでの科学者の予想を上回りました。

「遠くの楕円銀河の周りの個々の球状星団、渦巻銀河内の星形成の塊、背景にある何千ものかすかな銀河など、実際に見ることができるとは思ってもいなかった物体がたくさんある」とアリゾナ州立大学の研究助手、共著者のジェイク・サマーズ氏は声明で述べた。

将来的には、PEARLS チームは、ブラックホールや遠くの爆発する星の周りのさまざまな光のフレアなど、この領域にあるより多くの宇宙物体を垣間見ることを期待しています。

「このユニークなフィールドは、ウェッブで年間365日観測できるように設計されているため、時間領域の遺産、カバーされる領域、到達する深度は時間の経過とともに向上するだけです」と、アリゾナ州立大学の主任研究員でPEARLSの主任研究員であるロジャー・ウィンドホルスト氏は声明で述べた。