WMケック天文台がケック宇宙再電離マッパーでファーストライトを達成

WMケック天文台がケック宇宙再電離マッパーでファーストライトを達成
2023年 6月 9日投稿


KCRM によるカメ星雲の初光画像。この星雲は、外層を吹き飛ばし、ガスと塵の輝く殻を放出した、死にゆく高温の星で構成されています。
クレジット: C. Martin、カリフォルニア工科大学/ケック天文台/NASA/STScI
ハワイ、マウナケア– WMケック天文台は、最新の機器であるケック宇宙再電離マッパー (KCRM) が「ファーストライト」に成功し、ハワイ島のマウナケアから初めて宇宙を「見る」ことに成功したことを発表しました。 6月4日日曜日、ケック天文台とカリフォルニア工科大学のKCRMチームメンバーは、約6,600光年離れたヘラクレス座に位置するカメ星雲、つまりNGC 6210の初光画像を撮影した。

「マウナケアからの原始的な眺めと、初期宇宙に対するKCRMの驚くべき深さのおかげで、私たちの銀河の先祖が私たちの宇宙の系譜と遺産についての深い知識を明らかにする新しい方法が得られました」とケック天文台の暫定所長リッチ・マツダ氏は言う。

KCRMは、宇宙がよちよち歩きの頃、最初の星からの光が宇宙を暗闇から光に変えたビッグバン後の時代をめぐる謎を調査することを目的としています。この期間は再電離時代と呼ばれます (したがって、KCRM の名前が付けられました)。最初の星や銀河が形成され始め、宇宙を満たす冷たい水素ガスの暗く濃い霧を焼き切るのに十分強力な放射線を放出しました。

「最初の銀河の形成と、それらがどのように急速に進化したのかについての私たちの理解は不完全です」とケック天文台の主任科学者、ジョン・オメーラ氏は言う。「KCRMを使えば、宇宙の歴史の初期に誕生した後、成熟し始めたばかりの、再電離時代からの出現の端にある最初の銀河を直接測定できるようになります。 」


ぎょっとした目のKCWI。きかんしゃトーマスのそっくりさんを装って、KCRMをインストールした後、ケックII望遠鏡に戻る準備をしている。クレジット: C. Martin、カリフォルニア工科大学

KCRM は、2017 年に運用開始された Keck Cosmic Web Imager (KCWI)のメジャー アップグレードです。これらを組み合わせると、私たちの目に見える光の波長で画像を撮影できます。KCWI は可視スペクトルの青色側 (波長範囲 350 ～ 560 ナノメートル) をカバーし、KCRM は赤色側 (波長範囲 560 ～ 1080 ナノメートル) をカバーします。 。青いアームと赤いアームの両方を備えているため、この複合機器は高度な観察能力を備えており、約 100 ～ 120 億年前にタイムスリップして再電離時代の天体を観察できるだけでなく、地球の広大な星団の画像を捉えることもできます。銀河を繋ぐ宇宙全体に広がるガスで、コズミックウェブと呼ばれます。

「2007 年に、私はこの機器をパロマー コズミック ウェブ イメージャーをベースにした 2 アームのイメージング分光器として構想しましたが、資金を得るまでに長い道のりがあったため、機器を 2 つの半分に分割しました」とこの機器の主任であるクリストファー マーティンは述べています。カリフォルニア工科大学の研究者で物理学の教授。「KCWIはすでに片方の腕を後ろ手に縛られて驚異的な科学を行っていたので、これからレースに出発します！私たちの最初の光の画像がカメ星雲の 2 本の「腕」を示しているのは適切です。私たちの素晴らしい機器チームの働き、カリフォルニア工科大学、ケック天文台、国立科学財団、そして寛大な匿名の寄付者の支援がなければ、私たちはこの成功を収めることはできなかったでしょう。」

NGC 6210 の初光画像は、KCRM と KCWI の力の証です。マーティン氏は、観察から約5分以内に亀の形をした星雲を撮影したと述べており、これほど詳細に撮影すると、その「甲羅」からずんぐりとした「腕」が突き出ているのが確認できるという。


Keck Cosmic Web Imager (KCWI) とその最近設置されたパートナーである Keck Cosmic Reionization Mapper (KCRM) は、熱く死にかけている星によって作られた複雑な惑星状星雲であるタートル星雲 (NGC 6210) の分光画像を取得しました。実際には三重星系である可能性があります)、その外皮が吹き飛びました。この星は、最近明らかになった熱い内核からの放射で星雲ガスを励起しています。パネル「a」は星雲のハッブル宇宙望遠鏡の画像を示し、パネル「b」はパネル「d」、「e」に見られるように色（青、緑、赤）でコード化された3本の輝線のKCWI+KCRM画像を示しています。 、」と「f」。パネル「c」は、KCWI/KCRMによって捕らえられた星雲の外側部分を示しており、2本の伸びた淡いフィラメント（カメの「腕」）が含まれています。この星雲のスペクトルは右に示されており、350 対 1 の全域に広がっています。機器の光学波長範囲は 080 ナノメートルです。周期表の多くの元素からの 80 以上の個別のスペクトル線が見られます。クレジット: C. Martin、カリフォルニア工科大学/ケック天文台/NASA/STScI

どちらの機器も、最初の銀河や宇宙網の研究に加えて、若い星の周りのガスジェット、死んだ星の風、超大質量ブラックホール、暗黒物質なども観察できます。

「ガスが流出する理由を理解できるほど銀河をついに詳しく研究できることに興奮しています」とケック天文台のスタッフ天文学者でKCRM主任のロザリー・マクガークは言う。「KCRMは、銀河の合体、その超大質量ブラックホール、そしてそこから流出するガスに関する私の研究を新たな高みに引き上げてくれるでしょう。それらを複数の波長範囲で同時に研究することは、活動的なブラックホールや星形成からのエネルギーが銀河からガスを押し出しているのかどうかを判断するのに役立ちます。」

カリフォルニア工科大学、UCO/リック天文台、ケック天文台のエンジニアリングチームのおかげでKCRMのアップグレードが完了し、KCWIは8月から再び科学用途に利用できるようになります。


初光観測初日のKCRMチームのメンバー。前線（左から）: ケック天文台のロザリー・マクガーク、カリフォルニア工科大学のニコラウス・プルシンスキー、ケック天文台のグレッグ・ドップマン。後ろ（左右）：カリフォルニア工科大学のドン・ニール、クリス・マーティン、ロブ・バーツ。クレジット: ケック天文台

KCWIについて
Keck Cosmic Web Imager (KCWI) は、可視帯域、中程度から高のスペクトル解像度フォーマットと優れた空の減算を備えた積分フィールド分光法を提供するように設計されています。この望遠鏡の天体観測と大口径により、銀河とその暗黒物質のハロー、星の遺物、星団、レンズ銀河のガスとの関係を研究することができます。KCWI は可視スペクトルの青色側をカバーします。この機器には Keck Cosmic Reionization Mapper (KCRM) も搭載されており、KCWI のカバー範囲を可視スペクトルの赤色側まで拡張します。KCWI-blue と KCRM を組み合わせることで、可視スペクトル全体にわたって同時に高効率のスペクトル カバレッジを実現します。KCWI-blue への支援は、国立科学財団、ハイシング-シモンズ財団、およびマウント キューバ天文学財団によって提供されました。

WM KECK 天文台について
WM ケック天文台の望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高い望遠鏡の 1 つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある 2 つの 10 メートル光学/赤外線望遠鏡には、イメージャー、多物体分光器、高解像度分光器、積分フィールド分光計、世界をリードするレーザーガイド星補償光学システムなどの一連の高度な機器が備えられています。 。ここで紹介されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、米国航空宇宙局の科学的パートナーシップとして運営されている民間の 501(c) 3 非営利組織であるケック天文台で取得されたものです。この天文台は、WM ケック財団の寛大な資金援助によって実現しました。著者らは、マウナケア山頂がハワイ先住民コミュニティ内で常に持ち続けてきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認識したいと考えています。私たちはこの山から観測を行う機会に恵まれたことを大変幸運に思います。