1 Người trình bày:

Ishimoto Rikako (Chương trình tiến sĩ, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Đại học Tokyo, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Tiến sĩ)

Kashiwagawa Nobunari (Giáo sư, tỷ lệ kèo góc nhà cái Thiên văn học, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Đại học Tokyo)

Misawa Toru (Giáo sư, tỷ lệ kèo góc nhà cái Giáo dục tỷ lệ kèo góc nhà cái học Tự nhiên, Học viện Giáo dục Đại học Shinshu)

Ogoe Katsuya (Giáo sư, Viện Nghệ thuật và Giáo dục Tự do, Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học Tokyo)

2 Điểm trình bày:

◆ Chúng tôi đã tiết lộ rằng các dao động trong trường bức xạ cực tím là nguyên nhân của những thay đổi trong trạng thái ion hóa của không gian ngoài sớm, được gọi là tái tạo vũ trụ, khác nhau về sự tiến triển tùy thuộc vào vị trí

◆ Nghiên cứu này đã đưa chúng ta một bước gần hơn để làm sáng tỏ sự tái tạo của vũ trụ trong vũ trụ đầu tiên Hy vọng rằng bằng cách tăng số lượng các khu vực quan sát trong tương lai và bằng cách tiếp tục quan sát bằng cách sử dụng kính viễn vọng và thiết bị quan sát thế hệ tiếp theo, chúng ta sẽ có thể hiểu được lịch sử của vũ trụ hơn nữa

3 Tóm tắt trình bày:

Khoảng 13 tỷ năm trước, trong vũ trụ, người ta nói rằng có một sự thay đổi lớn trong không gian bên ngoài, trong đó các khí ở ngoài vũ trụ, trước đây đã bị trung tính, đã bị ion hóa (lưu ý 1) bởi các thiên thể ban đầu Đây là một sự kiện lớn trong vũ trụ đầu tiên được gọi là tái tạo vũ trụ, nhưng quá trình chi tiết và nguyên nhân của công việc của nó chưa được làm rõ Giáo sư Kashiwagawa Nobunari và một sinh viên tốt nghiệp tại Trường Thiên văn học, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Đại học Tokyo, Kashiwagawa Nobunari và những người khác đã sử dụng kính viễn vọng Subaru để quan sát các khu vực nơi tiến triển chậm và nhanh chóng Kết quả là, đây là lần đầu tiên trên thế giới, mật độ thiên hà cao ở những khu vực tiến triển nhanh chóng, và ngược lại, ở những khu vực tiến triển chậm hơn, mật độ thấp Chúng tôi đã so sánh kết quả này với các mô phỏng và kết luận rằng sự dao động về cường độ của các tia cực tím xung quanh là nguyên nhân gây ra sự không đồng nhất của sự tiến triển của tái tạo Nghiên cứu này đã kiểm tra các phân phối thiên hà trong các khu vực mà sự tái tạo tiến triển nhanh chóng, chưa được quan sát và bắt đầu làm sáng tỏ quá trình tái tạo vũ trụ

4 Chi tiết trình bày:

Khoảng 13,8 tỷ năm trước, vũ trụ mới sinh là nóng và mọi vấn đề đều bị ion hóa Sau đó, vũ trụ mở rộng và nhiệt độ giảm, và vấn đề trở nên trung tính, nhưng người ta cho rằng nó đã bị ion hóa một lần nữa bởi ánh sáng phát ra từ cơ thể thiên thể ban đầu được sinh ra, trở thành vũ trụ hiện tại Quá trình này được gọi là tái tạo vũ trụ, và là một sự kiện lớn trong vũ trụ đầu tiên phụ thuộc vào bản chất và sự phân bố không gian của khí liên thiên hà và các thiên thể đóng vai trò là nguồn ion hóa, nhưng vẫn chưa được biết về quá trình và nguyên nhân chi tiết Một cách để khám phá mức độ mà sự tái tạo vũ trụ tiến triển là sử dụng phổ (lưu ý 3) của các thiên thể sáng được gọi là quasar (lưu ý 2) tồn tại trong vũ trụ xa xôi Ánh sáng khởi hành từ quasar nằm rải rác khi nó đi qua một khí trung tính trước khi đến trái đất, dẫn đến một phần tối hơn của phổ quasar được quan sát (Hình 1) Bằng cách đo lượng ánh sáng từ một quasar được hấp thụ, hoặc một cái gì đó giống như sự minh bạch của vũ trụ, chúng ta có thể thấy sự tái sinh tiến hóa giữa trái đất và các quasar của nó như thế nào Nói cách khác, một phần của phổ quasar là tối (sáng) = nhiều hơn (ít hơn) các khí trung tính được truyền qua = tái tạo chậm hơn (nhanh hơn) Phương pháp này đã đo lường tính minh bạch của vũ trụ ở nhiều nơi cho đến nay Đáng ngạc nhiên, ngay cả trong cùng một thời đại, tính minh bạch thay đổi rất nhiều từ nơi này sang nơi khác, và nó đã trở nên rõ ràng rằng sự tái sinh không tiến triển đồng đều trong toàn vũ trụ Hơn nữa, người ta đã chỉ ra rằng sự dao động về mật độ khí trong không gian một mình không thể giải thích sự khác biệt về tính minh bạch do vị trí này, và nguyên nhân gây ra sự không đồng nhất không gian của sự tái sinh được che giấu trong bí ẩn

Có nhiều nguyên nhân có thể có tính không đồng nhất, nhưng hai trong số những người có khả năng nhất được cho là: sự dao động trong trường bức xạ cực tím (lưu ý 4) và sự dao động trong nhiệt độ của khí liên thiên hà Khi nguyên nhân là sự dao động trong trường bức xạ cực tím, dự đoán rằng khu vực tiến triển tái tạo sẽ có nhiều thiên hà hơn, nhưng khi khu vực nơi biến động nhiệt độ gây ra sự tái sinh, dự đoán rằng khu vực tiến triển lại sẽ có ít thiên hà hơn (lưu ý 5) Do đó, bằng cách tiến hành thăm dò thiên hà ở các khu vực mà sự tiến triển của tái tạo là cực đoan và kiểm tra xem có nhiều hoặc ít thiên hà hơn tại địa điểm đó hay không, có thể xác định nguyên nhân của sự không đồng nhất của tái tạo Mặc dù một số khu vực đã được kiểm tra trước khi nghiên cứu này, phân phối thiên hà đã được kiểm tra, các đối tượng chỉ ở hai khu vực và khu vực được giới hạn ở các khu vực có tiến trình tái tạo chậm, giúp giải thích những điều khác nhau và không có kết luận chắc chắn

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã nghiên cứu tính minh bạch của vũ trụ từ thời đại khi dịch chuyển đỏ (chú thích 6) là 5,7, khoảng 12,8 tỷ năm trước, sử dụng phổ quasar đã được quan sát Từ những điều này, chúng tôi nhắm vào ba khu vực, một khu vực mà sự tái tạo tiến triển cực kỳ chậm và nhanh chóng, và các quan sát hình ảnh được thực hiện bằng cách sử dụng CAM Subaru Hyper Supreme CAM (Lưu ý 7) Từ các hình ảnh thu được, chúng tôi đã phát hiện các thiên hà của một loài có tên là Thiên hà dòng phát xạ Lyman Alpha (lưu ý 8) tồn tại trong cùng thời đại với thời đại mà sự minh bạch được đo lường và kiểm tra phân phối của chúng Do đó, phân phối mật độ cho thấy rõ rằng có nhiều thiên hà dòng phát xạ Lyman Alpha ở các khu vực mà sự tái tạo tiến triển nhanh chóng, trong khi ít thiên hà hơn ở các khu vực mà sự tái tạo tiến triển chậm (Hình 2) Kết quả này phù hợp với dự đoán của một mô hình gây ra bởi sự dao động trong trường bức xạ cực tím, nơi mật độ thiên hà tăng lên trong khu vực nơi tái tạo tiến triển nhanh hơn Để điều tra một cách định lượng, nếu chúng ta nhìn vào mối quan hệ giữa tính minh bạch của vũ trụ và mật độ thiên hà cùng với các khu vực được kiểm tra trong các nghiên cứu trước đây (Hình 3), chúng ta có thể thấy rằng mối quan hệ giữa mật độ của thiên hà và sự minh bạch của vũ trụ thu được trong các mô hình của các mô hình nhiệt độ Do đó, điều hợp lý là sự tiến triển lại không đồng nhất về mặt không gian là do sự dao động trong trường bức xạ cực tím Đây là lần đầu tiên chúng tôi kiểm tra mật độ thiên hà ở những khu vực mà sự tái tạo tiến triển nhanh chóng và nghiên cứu này đã có thể điều tra mối quan hệ giữa tiến triển tái sinh và mật độ thiên hà lần đầu tiên bằng cách sử dụng số liệu thống kê vững chắc

Nghiên cứu này cho thấy sự không đồng nhất của tái tạo vũ trụ là do sự dao động trong các trường bức xạ cực tím Tuy nhiên, lần duy nhất đã được điều tra là kỷ nguyên của Redshift 57, và các quan sát từ các thời đại cũ cũng được yêu cầu Hơn nữa, không thể từ bỏ khả năng các tác động của các tính chất của thiên hà long lanh Liman Alpha được sử dụng lần này có thể được đưa vào Trong tương lai, chúng ta có thể hy vọng rằng chúng ta sẽ có thể hiểu thêm về việc tái tạo không gian bằng cách nghiên cứu phân phối không gian chi tiết, bao gồm cả hướng sâu, sử dụng máy quang phổ đa cơ thể cực rộng, được xây dựng bằng cách sử dụng các thiên hà Biết làm thế nào vũ trụ ban đầu đã trải qua những thay đổi sẽ giúp chúng ta làm sáng tỏ câu hỏi làm thế nào thiên hà chúng ta sống và làm thế nào vũ trụ đã được định hình

Nghiên cứu này được thực hiện với sự hỗ trợ của AID-IN-AND cho nghiên cứu tỷ lệ kèo góc nhà cái học (chủ đề số 21H0449, 21H01126, 21K13956) và Chương trình nghiên cứu thử thách thế hệ tiếp theo của JST JPMJSP2108

5 Tạp chí xuất bản:

Tên tạp chí

Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia

Tiêu đề giấy

Nguồn gốc vật lý cho sự phân tán lớn không gian của độ mờ IgM ở cuối mối quan hệ mật độ IGM LYα Opacity-galaxy

tác giả

Rikako Ishimoto & ast;

DOI số

101093/mnras/stac1972

6 Liên hệ:

(vấn đề nghiên cứu)

Chuyên ngành Thiên văn học, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Đại học Tokyo
Giáo sư Kashiwagawa Nobunari
Điện thoại: 03-5841-4261
Email: NKashikawa [@] AstronSU-Tokyoacjp

114758_114803
Trợ lý giáo sư đặc biệt Kashino Daichi
Điện thoại: 052-789-2441
Email: kashinodaichiv7 [@] fmailnagoya-uacjp

Viện Giáo dục Đại học Shinshu, Phòng Giáo dục tỷ lệ kèo góc nhà cái học Tự nhiên
Giáo sư Misawa Toru
Điện thoại: 0263-37-2897
Email: Misawatr [@] Shinshu-uacjp

Viện Giáo dục và Nghệ thuật Tự do Tokyo Tokyo
Giáo sư, Katsuya Okoshi
Điện thoại: 03-5876-1721
Email: Okoshi [@] rstusacjp

(vấn đề báo cáo)

Văn phòng Quan hệ công chúng, Trường Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học, Đại học Tokyo
Điện thoại: 03-5841-0654
Email: kouhous [@] gsmailu-tokyoacjp

Văn phòng Quan hệ công chúng của Đại học Nagoya
Điện thoại: 052-789-3058
Fax: 052-789-2019
Email: nu_research 【@】 admnagoya-uacjp

Văn phòng Quan hệ công chúng của Bộ Đại học Shinshu
Điện thoại: 0263-37-3056

Bộ phận Kế hoạch Công cộng của Đại học tỷ lệ kèo góc nhà cái học Tokyo
Điện thoại: 03-5228-8107
Email: koho [@] admintusacjp

Vui lòng thay đổi [@] thành & Commat ;

7 Thuật ngữ:

(Lưu ý 1) ion hóa:
Các electron chu vi xung quanh hạt nhân được tách ra khỏi nguyên tử và nhập các trạng thái riêng biệt

(Lưu ý 2) Quaser:
Một thân thiên thể tỏa sáng rực rỡ ngay cả khoảng cách khi vật liệu rơi vào lỗ đen ở trung tâm của nó đạt đến nhiệt độ cao

(Lưu ý 3) Phổ:
Hiển thị cường độ ánh sáng từ một vật thể thiên thể ở mỗi bước sóng

(Lưu ý 4) Trường bức xạ cực tím:
Cường độ của bức xạ UV trong mỗi khu vực Điều này được xác định bởi tổng bức xạ từ các thiên thể gần khu vực đó, và ở đây chúng tôi tập trung vào cường độ của bức xạ cực tím làm ion hóa hydro

(Lưu ý 5) Nguyên nhân của sự tái hiện không đồng nhất:
Trong các mô hình gây ra bởi sự dao động trong các trường bức xạ cực tím, người ta dự đoán rằng có nhiều nguồn ion hóa ở các khu vực có nhiều thiên hà, do đó, môi trường xung quanh trong suốt hơn và dự kiến ​​sẽ tiến triển Mặt khác, trong các mô hình gây ra bởi sự dao động của nhiệt độ khí, mặc dù các vùng có thiên hà lớn được ion hóa sớm hơn các vùng khác, chúng làm mát nhanh hơn và khi nhiệt độ thấp, ảnh hưởng của quá trình trung hòa hydro bị ion hóa được thúc đẩy, do đó, dự đoán rằng sự tái tạo tiến triển chậm

(Lưu ý 6) Redshift:
Vì vũ trụ đang mở rộng, ánh sáng phát ra bởi các vật thể xa được kéo dài trước khi đến trái đất và được quan sát với bước sóng lớn hơn ánh sáng ban đầu Điều này được gọi là Redshift Khoảng cách càng xa, bước sóng càng dài, do đó, mức độ mở rộng bước sóng được sử dụng làm chỉ báo khoảng cách

(Lưu ý 7) Kính thiên văn Subar Hyper tối cao:
Kính viễn vọng Subaru là một trong những kính viễn vọng lớn nhất của Nhật Bản trên mặt đất, được xây dựng trên đỉnh Mauna Kea ở Hawaii Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng một camera có tên Hyper Supreme Cam, có trường nhìn lớn nhất thế giới, được cài đặt trên kính viễn vọng này

(Lưu ý 8) Lyman Alpha Lum Line Galaxy:
Đường phát xạ Lyman Alpha là ánh sáng với bước sóng 121,6nm được tạo ra khi một electron giảm từ n = 2 xuống mức n = 1 trong nguyên tử hydro Thiên hà này được đặc trưng bởi dòng phát xạ Lyman Alpha mạnh mẽ của nó được gọi là thiên hà dòng phát xạ Lyman Alpha Nghiên cứu này đã sử dụng phát hiện bằng cách sử dụng các bộ lọc dải hẹp với bước sóng hẹp và khoảng cách từ Trái đất là không đổi, có nghĩa là dễ dàng chọn các thiên hà từ cùng một thời đại

8 Đính kèm: