http://www.nasa.gov/content/goddard/suzaku-study-points-to-early-cosmic-seeding/
철은 어디에서 왔는가？
-X선천문 위성 「파」가 처음으로 분명히 한 철대확산 시대-
X선천문 위성 「파」를 이용한 관측에 의해, 스탠포드대 및 JAXA의 연구자들이, 100억년 이상전의 태고에, 철등의 시게모토소가 우주 전체에 뿌려졌던 시대가 있어, 그것이 현재 우주에 존재하는 대부분의 시게모토소의 기원인 것을 확인했습니다.
철등의 시게모토소는, 우주의 시작인 빅뱅의 시점에서는 존재하지 않고, 별 중(안)에서 합성된 후, 그 별이 마지막에 초신성 폭발을 일으키는 것으로 주변의 공간에 확산합니다.우주 탄생으로부터 약 30억년 후(지금부터 약 110억 년전)에, 별이 대량으로 탄생해, 별의 대집단, 은하가 많이 태어났다고 생각되고 있습니다.별들로 태어난 시게모토소가 은하의 밖까지 옮겨지는 것은 알려져 있었습니다만, 이 시대의 시게모토소가 은하안이나 근처에 머무르고 있었는지, 혹은 은하간공간을 아득한 먼 곳에까지 크게 퍼졌는지에 대해서는 알려져 있지 않았습니다.전우주의 철등의 시게모토소의 대부분이 생성된 이 시기, 그 시게모토소가 어떻게 우주중에 퍼졌는지를 아는 것은, 즉, 우리의 신변의 시게모토소가 어디에서 왔는지를 아는 것에 외 되지 않습니다.110억 년전의 우주의 시게모토소의 분포를 관측하는 것은 아직 어렵습니다만, 현재, 우리의 신변에 있는 은운`헤의 대집단, 「은하단」을 관측해, 개개의 은하의 주변이나, 은하간공간의 전체에 크게 퍼지는 가스안의 시게모토소의 비율을 조사하면, 그 격차, 특히 은하의 분포와의 관계로부터, 이 의문에의 단서를 얻을 수 있을 것입니다.
스탠포드 대학 카브리 소립자 우주론 연구소(Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology)의 우둔함 벨트·웨르나-(Norbert Werner) 연구원, JAXA 인터내셔널 톱 영 펠로우의 오로라·시미오네스크(AuroraSimionescu) 연구원들로부터 되는 연구 그룹은, 높은 감도와 분광 성능을 자랑하는 X선천문 위성 「파」를 이용해 페르세우스자리 은하단의 넓은 범위에 걸쳐서 철의 비율을 조사해 그 격차가 작은 것을 발견했습니다.실제, 얻을 수 있던 데이터는, 그러한 격차가 전혀 없다고 생각해 설명할 수 있어 은하의 분포와 상관 하고 있지 않습니다.1000만 광년에도 미치는 넓은 범위에 대해 철의 비율이 거의 한결같은 것으로부터, 철의 대부분은, 은하단이 형성되었던 시대보다 전에, 우주에 크고 확대 잘 섞여 있었다고 생각됩니다.은하단의 탄생은 우주 탄생으로부터 약 40억년 후(지금부터 약 100억 년전)라고 생각되고 있기 때문에, 지금부터 100억년 이상전에, 철등의 시게모토소가 별들로부터 대량으로 흩뿌려져 우주중에 확산했던 시대가 있던 것, 현재의 우주에 퍼지는 대부분의 시게모토소는 그 시대에 흩뿌려진 것인 것을 알았습니다.
많은 별이 태어나 거대 블랙 홀이 급성장한 이 시대, 별들로부터 만들어진 시게모토소는, 은하로부터의 강한 바람을 타 우주중에 확산하고 있었습니다(그림 1).
이번 결과는 「파」위성을 이용한 「키프로제크트」라고 불리는, 특별한 대규모 관측 프로그램으로부터 이득 했다.우리의 근방에 있는 페르세우스자리 은하단을, 2주간에 걸쳐서 전에 없는 정도로 관측한 것으로, 철의 분포를 정도 잘 아는 것이 처음으로 가능해졌습니다(그림 2).향후 「파」나, 보다 고감도의 차기 X선천문 위성 ASTRO-H등을 이용하고, 다른 은하단에서도 동일한 현상이 보이는지, 또, 복수의 은하단을 포함한 대규모 구조 전체에서는 어떤가 등을 조사하는 것으로, 시게모토소의 생성과 그 확산의 역사에 관한 이해가 한층 더 진행되는 것이라고 기대됩니다.
덧붙여 이 성과는 영과학잡지 「네이쳐」의 2013년 10월 31일호에 게재되었습니다.
주요 저서자의 스탠포드 대학의 우둔함 벨트·웨르나-연구원의 코멘트：「철의 분포가 놀라울 정도 한결같은 것을 분명히 가리킬 수 있던 것으로, 아득한 옛날에 시게모토소를 대규모로 뒤 시대가 있는 것을 확인할 수 있었습니다.」(그림 3)
관측 프로젝트 제안자의 혼자서 공저자의 JAXA 인터내셔널 톱 영 fellowship의, 오로라·시미오네스크의 코멘트：「우리의 기원은 매우 낡았던 것입니다.여러분의 혈액에도 포함되는 철안에는, 아득히옛날 100억년이나 전에, 100만 광년의 저 쪽에서 만들어져 우주를 여행해 온 것도 포함되어 있는？`아와가 됩니다.」
관측 프로젝트의 리더, 스탠포드대의 스티브·알렌준교수의 코멘트：「 「파」위성의 결과는, 은하단이라고 하는 우주 최대의 천체의 성장의 과정을 아는 귀중한 단서를 나타내 줍니다.이러한 관측은 「파」나 차세대의 ASTRO-H위성등의 X선위성으로 밖에 할 수 없습니다.」
데이터 해석에 참가한 스탠포드대의 대학원생, 온드레이·우르반씨의 코멘트：「많은 시게모토소가 은하로부터 토해내져서 위에, 광대한 은하간공간에서 거의 균일하게 서로 섞일 정도로 강한 바람이 불었다고 하는 것은, 이 시대의 홋쇼성과 블랙 홀 성장에 의한 에너지 해방이 얼마나 막대했는지 를 나타내고 있습니다.」
JAXA 인터내셔널 톱 영 fellowship 프로그램은, JAXA가 2009년도부터 마련한 연구원 제도로, 세계로부터 JAXA우주 과학 연구소에서 진행하고 있는 우주 과학의 연구 분야에 있어 탁월한 능력과 높은 의욕을 가지는 신진 연구자를 우주 과학 연구소에 초빙 해, 우주 과학 연구소를 연구 거점으로서 세계 레벨의 연구 성과를 창출하는 것을 목적으로 한 프로그램입니다.
「파」위성은, 2005년에 일본이 쏘아 올린 X선천문 위성이며, 그 개발에는 NASA도 협력하고 있습니다.어두운 방사를 검출하는 감도 가 뛰어나고 온 세상에 열린 국제 X선천문대로서 운용되고 있습니다.본성과도 그 공모 관측중에서 태어났습니다.「파」는 2013년 현재도 정력적으로 우주관측을 계속하고 있습니다.
