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最初の星は、私たちが思っていたよりもずっと遅く形成されました

欧州宇宙機関の プランク衛星は、初期の宇宙の進化について再考を迫る可能性のあるいくつかの情報を明らかにしました。

望遠鏡やその他の観測ツールにより、今日の宇宙の多くを見ることができますが、現在の状態に慣れすぎているため、138 億年前の様子を想像するのは困難です。今日私たちが見ている多数の星や銀河がなければ、すべてはまだ初期段階にありました。当時は、すべてが濃く熱いもやであり、原始的な粒子のスープでした。主に電子、陽子、中性子、光子です。

宇宙が拡大するにつれて、少し冷め始め、より希薄になりました。天体物理学者は、宇宙が誕生から約 38 万年後に透明になったと信じています。これは、光子が最終的に宇宙を自由に移動できるようになったことを意味します。今日でも、この「化石の光」の一部を観察することができ、その分布から宇宙の歴史、組成、幾何学に関する情報が得られます。

この分布は、宇宙マイクロ波背景放射、または略して CMB と呼ばれます。 CMB の放出は、宇宙で物質が電気的に中性の状態になった最初の瞬間、つまり、電子が陽子と合体して原子を形成した瞬間を示しています。その後、私たちが知っている物質が出現し始めましたが、最初の星が形成されるまでにはまだ数億年かかりました.これらは今度は物質を再び電子と陽子に分解し始め、光 (光子) をあらゆる方向に送りました。時間はかからず、ほとんど — いくつかの孤立した場所を除いて事実上すべて — の物質がイオン化されました。

天文学者は超大質量ブラックホールを含む銀河の観測を行い、宇宙が9億歳のときに再電離が起こったことを発見しました。しかし、このプロセスがいつ開始されたのか (したがって、最初の星が形成された時期) を特定することははるかに困難です。

キーはまだ CMB にあります。

タウバーと彼のチームが行った新しい分析は、概念的には以前の取り組みと変わりませんが、プランクの他の検出器である高周波装置 (HFI) のより高度な技術を使用しています。

この新しい分析は、これらの星が宇宙で原子を再電離することを説明するために必要な唯一の情報源であり、宇宙が7億年に達したときにこのプロセスの半分が完了したことも示しました.

それはまだ進行中の作業であり、正確なイオン化時代は議論の問題のままですが、宇宙の初期の歴史について多くのことを推測できるという事実は、単に驚くべきことです.

雑誌の参考文献:

<オール>
  • マチュー・トリストラムとコラボレーション。プランクの中間結果。四十七。再イオン化履歴に対するプランク制約。 天文学と天体物理学 、2016; DOI:10.1051/0004-6361/201628897
  • プランクのコラボレーション。プランクの中間結果。 XLVI。 HFI偏光マップにおける大規模な系統的効果の低減と再イオン化光学深度の推定。 天文学と天体物理学 、2016; DOI:10.1051/0004-6361/201628890

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