米国が独立記念日と建国250周年を祝う中、米国航空宇宙局（NASA）はハッブル宇宙望遠鏡が撮影した最新の画像を公開した。夜空に咲く赤・白・青の花火のようなイメージです。それは、米国の長年にわたる探査の伝統に敬意を表しているだけでなく、宇宙とほぼ同じくらい古い古代の星族も示しています。
この画像の星は、天の川銀河の外側のハローにある球状星団 NGC 6426 です。球状星団は、重力によってしっかりと結合された星の集合体であり、全体的にほぼ球形に分布しています。それらは天の川銀河で最も古いタイプの星系とみなされています。現在、天文学者らは天の川銀河内にそのような古代の星団を約 150 個特定しており、これらは天の川銀河の初期進化の歴史的背景を概説しています。
一般的な星形成領域とは異なり、球状星団内の星はほとんどが同じ崩壊したガス雲から発生するため、ほぼ同じ年齢です。 NGC 6426 の年齢は約 130 億年と推定されており、これは宇宙の年齢である約 137 億年とほぼ同じです。このため、この星団は既知の天の川銀河の中で最も古い球状星団の 1 つであり、宇宙の初期段階を研究するための貴重な窓となります。
この「宇宙の花火」画像では、鮮やかな色は、ハッブル望遠鏡によってさまざまなフィルターを通して記録された光の波長から来ており、標準的な画像処理技術を使用してレンダリングされています。青は可視光の短い波長に対応し、赤は可視光と一部の近赤外光のより長い波長帯域を表します。星の色は表面温度と密接に関係しているため、画像内の青い星は一般に高温で、赤い星は比較的低温です。これらの色の違いは、天文学者が星の性質を判断するための重要な手がかりを提供します。
天文学者らは、NGC 6426の星は一般に、いわゆる「低金属性」の特徴を示している、つまり水素とヘリウムを除く重元素が比較的少ないと指摘した。この状況は、宇宙初期の物質の組成と非常によく似ています。この時期は水素とヘリウムが優勢でしたが、より重い元素はまだ大質量星の内部での核融合によって徐々に生成される段階にありました。このため、NGC 6426 は、若い宇宙の環境や元素の形成過程を研究するための自然の実験室とみなされています。
研究者らはまた、星団内に化学的性質が大きく異なる2種類の星集団を発見した。この証拠は、第一世代の大質量星が超新星として爆発した後、星団の周囲のガスが新たに形成された重元素によって濃縮され、その後第二世代の星が誕生したことを示しています。超新星爆発によって放出された重元素は星団内に広く分散し、その後の星や惑星の形成に重要な原料となります。同じ球状星団から「複数世代の星」が次々に誕生するという進化の構図も裏付けられた。
この画像は、ハッブルによる大規模な観測プログラムの一部として作成されました。このプロジェクトは、天の川銀河の外側のハローにある球状星団に焦点を当てています。天文学者たちは、これらの古代の星系を系統的に観察することで、その年齢をより正確に決定し、天の川銀河の形成と進化の深いメカニズムをさらに理解したいと考えています。天の川の歴史を「振り返る」たびに、私たち自身の宇宙の故郷についての理解が常に深まります。
30 年以上前に軌道に入って以来、ハッブル宇宙望遠鏡は宇宙に対する人類の理解を大きく変え、その成果は現在運用されているジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡を含む他の NASA 天文台によって継続的に拡張されてきました。計画通り、NASAは今夏の終わりにナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡を打ち上げようとしている。この新世代の観測プラットフォームは、ハッブルとウェッブの科学的遺産を継続・拡張し、より広い視野とより高い効率で宇宙の構造と進化を描き、それによってNGC 6426のような「宇宙の古代の花火」に、より広い科学的観点で新たな意味を与えることが期待されている。