初期宇宙の進化の理解は 現代天文学の重要な側面です
特に重要な時代である 再電離期にはー
初代星が誕生しました
ハッブルが初めて垣間見せた この時代への扉はー
ジェイムズ･ウェッブ宇宙望遠鏡が 大きく押し開けるでしょう
ハッブルキャスト エピソード118
どうやって初代星は宇宙を変えたのか
138億年前 宇宙はビッグバンで始まりました
最初の宇宙は 熱い素粒子のるつぼでした
やがて冷えるにつれー
陽子と中性子が結合して電子を捕え 中性原子を形成します
大部分は水素ですが ヘリウムも出来ました
この再結合と呼ばれる現象によりー
宇宙から自由電子は無くなり 水素の霧がかかります
やがて水素の雲がつぶれて 初代星を形成しますがー
この過程はとても緩やかです
数百万年にわたって 宇宙に光はありませんでした
暗黒時代の始まりです
やがて高密度領域の重力が 周囲の物質を引き寄せ始めます
この領域が崩壊して初代星や銀河となり 輝き始めるのです
再結合により星の光を散乱する 自由電子は無くなっていたためー
光は自由に宇宙空間を照らし 暗黒時代を終わらせました
初代星は巨大で 充分なエネルギーによりー
周囲の水素原子を 再び取り除きました
これが再電離期と呼ばれる時代です
ビッグバンから４億年後という 早い時期に始まりー
その後 数億年間続きました
おおぐま座
再電離期に関しては 分かっていない事が沢山あります
ハッブルのカメラで観測できるのは わずかな当時の明るい銀河だけです
それでも幾つかの 詳細な情報は得られました
最古の星形成銀河の存在量や 特性に関してです
謎を解く一方で 観測結果は さらなる問題を引き起こしました
いつ・どのように初代星は形成され いつ最初の銀河は出現したのでしょうか
どのようにして初代星の放射は 親銀河の埃っぽい環境を抜け出しー
銀河間に存在する物質を 電離したのでしょうか
初代星は宇宙を再電離するほど 充分に強力だったのでしょうか
もしくはブラックホールも 役割を担ったのでしょうか
打ち上げが予定されている ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はー
直径6.5メートルの巨大な主鏡と 赤外線カメラを備えています
観測を通じて初期宇宙のことを 私達に教えてくれるでしょう
ジェイムズ･ウェッブは 長波長で宇宙を探索します
さらなる過去を調べるのはー
いつ・どのように再電離が起きたのか 正確な情報を収集するためです
この調査は さらに光を当てるでしょう
初代星が宇宙を照らし始めた時代にです
想像を遥かに超えた宇宙に驚かされる 準備は出来ているのです