偉大な天文台の起源の深い調査

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Great Observatories Origins Deep Survey（GOODS）は、NASAの3つのGreat Observatory （ハッブル宇宙望遠鏡、スピッツァー宇宙望遠鏡、チャンドラX線天文台）による深層観測と、 XMMニュートンなどの他の宇宙望遠鏡や、世界で最も強力な地上望遠鏡のいくつかからのデータを組み合わせた天文調査です。

GOODS は、天文学者が遠くの初期宇宙における銀河の形成と進化を研究できるようにすることを目的としています。

グレート・オブザバトリーズ・オリジンズ・ディープ・サーベイは、ハッブル宇宙望遠鏡、超大型望遠鏡、キットピーク国立天文台の4メートル望遠鏡に搭載された高性能サーベイカメラで撮影された光学画像と近赤外線画像、およびスピッツァー宇宙望遠鏡からの赤外線データで構成されています。これらは、チャンドラX線天文台と ESAの XMM-ニュートンからの既存のX線データに追加されます。10フィート×16フィートの2つのフィールドで、1つはハッブル・ディープ・フィールド北（12時間36分55秒、+62° 14分15秒）を中心とし、もう1つはチャンドラ・ディープ・フィールド南（3時間32分30秒、-27° 48分20秒）を中心としています。

2 つの GOODS フィールドは、深さと波長の範囲に関して、最もデータが豊富な空の領域です。

楽器

GOODS は、以下の宇宙観測所からのデータで構成されています。

ハッブル宇宙望遠鏡（高性能サーベイカメラによる光学撮影）
スピッツァー宇宙望遠鏡（赤外線画像）
チャンドラX線観測所（X線）
XMM-ニュートン（欧州宇宙機関のX線望遠鏡）
ハーシェル宇宙望遠鏡（ESA所有の赤外線望遠鏡）

ハッブル宇宙望遠鏡の画像

GOODs は、ハッブル宇宙望遠鏡の高性能サーベイカメラと 435、606、775、850 nm を中心とした 4 つのフィルターを使用しました。その結果得られたマップは、ハッブル深宇宙フィールドの 30 倍の領域を測光等級以下の感度でカバーし、最大 6 の赤方偏移にある 1 kpc規模のオブジェクトの研究を可能にするのに十分な解像度を備えています。また、フィールド内の 60,000 を超える銀河の測光赤方偏移も提供しており、高赤方偏移にある明るい銀河の研究に最適なサンプルを提供しています。^[1]

ハーシェル

2010年5月、科学者らは、ハーシェル宇宙望遠鏡の PACSとSPIRE機器を使用したデータの初期分析の後、ハーシェル宇宙望遠鏡の赤外線データがGOODSデータセットに加わることを発表しました。2009年10月、ハーシェルはGOODS-Northフィールドを観測し、2010年1月にはGOODS-Southフィールドを観測しました。その際に、ハーシェルは宇宙赤外線背景放射の源を特定しました。^[2]

GREATS調査（スピッツァーによるGOODS再電離時代の広域宝庫）^[3]^[4]
ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡による銀河の領域
（赤い円＝非常に暗い遠方の銀河、挿入図＝一例）（2019年5月8日）

調査結果

直接崩壊ブラックホール

GOODS 調査で研究された 2 つの天体、GOODS-S 29323 と GOODS-S 33160 は、直接崩壊型ブラックホールの種であるという証拠を示しています。直接崩壊型ブラックホールは、ガス雲が直接ブラックホールに崩壊するという、初期宇宙におけるブラックホール形成の潜在的なメカニズムです。GOODS-S 29323 の赤方偏移は 9.73 (地球から 132 億光年)、GOODS-S 33160 の赤方偏移は 6.06 です。この距離は、物質が大量かつ高密度であった初期宇宙への関心を示しています。この距離から、物質粒子が重力を及ぼすため、瞬時に崩壊し、多くの銀河の中心に私たちが知る最も初期の超大質量ブラックホールを形成するという結論に至る可能性があります。これら 2 つの天体のスペクトルの赤外線放射が高いことは、極めて高い星形成率を意味しますが、直接崩壊型ブラックホールのモデルに適合します。さらに、これらの天体にはX線放射が存在し、これは崩壊するブラックホールの高温降着円盤から発生したものと考えられている。^[5]

GOODS-S 29323はろ座に位置し、赤経03時32分28秒、赤緯-27°48′30″にある。^[6]

ギャラリー

ハッブル深紫外線（HDUV）レガシーフィールド、GOODS-Southビュー^[7]
ハッブル宇宙望遠鏡で撮影された北極圏^[8]
遠方の矮小銀河を含むGOODS領域^[9]
グッズサウスフィールド^[10]
NTTDF-474銀河は、宇宙の再イオン化のタイムラインを描くために使用された5つの銀河のうちの1つです。^[11] ESOの超大型望遠鏡で撮影された画像。
NTTDF-6345銀河は、宇宙の再イオン化のタイムラインを描くために使用された5つの銀河のうちの1つです。^[11] ESOの超大型望遠鏡で撮影された画像。
GOODS-S領域の銀河JADES-GS-z6：JADES（NIRCam画像）–ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡^[12]
GOODS-Sフィールド（NIRCam画像）、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はすでにこの問題に対する新たな知見を提供している^[13]

参考文献

^ Giavalisco, M.; et al. (2004) . 「グレート・オブザーバトリーズ・オリジンズ・ディープ・サーベイ：光学および近赤外線イメージングの初期結果」。天体物理学ジャーナル。600 (2): 93–98。arXiv : astro-ph/0309105。Bibcode : 2004ApJ ...600L..93G。doi :10.1086/379232。S2CID 35547782 。
^ ハーシェル、GOODS フィールドの銀河をまったく新しい光で明らかに、spacedaily.com、2009 年 5 月 12 日、2009 年 5 月 13 日にアクセス
^ Starr, Michelle (2019年5月9日). 「初期宇宙の奇妙に明るい銀河がついに宇宙の謎を説明できる」. ScienceAlert.com . 2019年5月9日閲覧。
^ Barros, S De; et al. (2019年4月4日). 「GREATS Hβ+[O III]光度関数とz~8の銀河特性：JWSTへの道を歩む」.王立天文学会月報. arXiv : 1903.09649 . doi : 10.1093/mnras/stz940 .
^ Pacucci, F. (1985年1月). 「CANDELS/GOODS-Sによる初期宇宙の直接崩壊ブラックホール候補の初の特定」.王立天文学会月報. 459 (2): 1432–1439. arXiv : 1603.08522 . Bibcode :2016MNRAS.459.1432P. doi : 10.1093/mnras/stw725 .
^ 「GOODS-S 29323: NASAの望遠鏡が巨大ブラックホールが急速に形成された理由の手がかりを発見」www.chandra.harvard.edu 。 2021年3月9日閲覧。
^ 「GOODS-South Hubble Deep UV Legacy Field」www.spacetelescope.org . 2018年8月27日閲覧。
^ 「ハッブル宇宙望遠鏡、進化する宇宙の姿を描き出すことに寄与」www.spacetelescope.org 。 2018年8月20日閲覧。
^ 「小さいが重要」ESA/ハッブルのプレスリリース。 2014年6月19日閲覧。
^ 「ハッブル宇宙望遠鏡、初期宇宙で星誕生をともなう極小銀河を発見」ESA/ハッブルプレスリリース2011年11月14日閲覧。
^ ab 「遠方の銀河が宇宙の霧の晴れを明らかにする」ESO サイエンスリリース2011 年10 月 12 日閲覧。
^ 「ウェッブ、宇宙の最初の10億年間に炭素を豊富に含む塵粒子を発見」2023年10月13日。
^ 「GOODS-Sフィールド（NIRCam画像）」。2023年10月17日。

外部リンク

公式サイト
「歴史が明らかに」。本日の画像ギャラリー。NASA。2010年1 月 7 日。何千もの銀河をパノラマでフルカラーで表示したこの画像には、120 億年以上の宇宙の歴史が示されています。
「グレート・オブザーバトリーズ・オリジンズ・ディープ・サーベイ（GOODS）」。ESOcast。ESO 。 2010年9月27日。21。

[Beckwith2006-1] ^ Giavalisco, M.; et al. (2004) . 「グレート・オブザーバトリーズ・オリジンズ・ディープ・サーベイ：光学および近赤外線イメージングの初期結果」。天体物理学ジャーナル。600 (2): 93–98。arXiv : astro-ph/0309105。Bibcode : 2004ApJ ...600L..93G。doi :10.1086/379232。S2CID 35547782 。

[2] ハーシェル、GOODS フィールドの銀河をまったく新しい光で明らかに、spacedaily.com、2009 年 5 月 12 日、2009 年 5 月 13 日にアクセス

[SA-20190509-3] Starr, Michelle (2019年5月9日). 「初期宇宙の奇妙に明るい銀河がついに宇宙の謎を説明できる」. ScienceAlert.com . 2019年5月9日閲覧。

[MNRAS-20190404-4] Barros, S De; et al. (2019年4月4日). 「GREATS Hβ+[O III]光度関数とz~8の銀河特性：JWSTへの道を歩む」.王立天文学会月報. arXiv : 1903.09649 . doi : 10.1093/mnras/stz940 .

[5] Pacucci, F. (1985年1月). 「CANDELS/GOODS-Sによる初期宇宙の直接崩壊ブラックホール候補の初の特定」.王立天文学会月報. 459 (2): 1432–1439. arXiv : 1603.08522 . Bibcode :2016MNRAS.459.1432P. doi : 10.1093/mnras/stw725 .

[6] 「GOODS-S 29323: NASAの望遠鏡が巨大ブラックホールが急速に形成された理由の手がかりを発見」www.chandra.harvard.edu 。 2021年3月9日閲覧。

[7] 「GOODS-South Hubble Deep UV Legacy Field」www.spacetelescope.org . 2018年8月27日閲覧。

[8] 「ハッブル宇宙望遠鏡、進化する宇宙の姿を描き出すことに寄与」www.spacetelescope.org 。 2018年8月20日閲覧。

[9] 「小さいが重要」ESA/ハッブルのプレスリリース。 2014年6月19日閲覧。

[10] 「ハッブル宇宙望遠鏡、初期宇宙で星誕生をともなう極小銀河を発見」ESA/ハッブルプレスリリース2011年11月14日閲覧。

[eso1138-11] 「遠方の銀河が宇宙の霧の晴れを明らかにする」ESO サイエンスリリース2011 年10 月 12 日閲覧。

[12] 「ウェッブ、宇宙の最初の10億年間に炭素を豊富に含む塵粒子を発見」2023年10月13日。

[13] 「GOODS-Sフィールド（NIRCam画像）」。2023年10月17日。