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渦巻銀河「M77」

Posted by moonrainbow on 19.2020 銀河   0 comments   0 trackback
渦巻銀河「M77」に「磁石」を置くとどう見える?

磁力線

砂鉄を撒いた机に棒磁石を置くと、N極とS極を結ぶ曲線のようなもの(磁力線)が見えてきます。学校の実験や教科書で見たことがある人も多いと思いますが、これは目に見えない磁力線を砂鉄によって見えるようにしたものと言えます。上の画像はくじら座の方向、約4700万光年先に位置する渦巻銀河「M77」ですが、可視光で観測したもの・X線で観測したものに加え、M77の磁場(磁界)の様子を重ねたものです。もちろん、遠く巨大な銀河に棒磁石を置いてみることはできません。では、どのようにして磁場の情報を可視化したのでしょうか?

この画像を作るのに使用されたのはハッブル宇宙望遠鏡と「SDSS」(スローン・デジタル・スカイ・サーベイ)プロジェクトによる観測(ともに可視光)、NASAのX線宇宙望遠鏡「NuSTAR」(ニュースター)による観測(X線)、そしてボーイング747を改造したNASAの成層圏天文台「SOFIA」に搭載された観測装置「HAWC+」です。HAWC+は偏光した赤外線を観測します。観測する対象に磁場があると「偏光」と呼ばれる現象が生まれるため、これを利用して磁場を測定するのです。

偏光した赤外線はM77の「腕」に沿って回転するダストから放射されるため、特に可視光では見えにくい領域では渦巻銀河の腕をトレースするようなツールとして使うことができると言われています。画像でも、筋状に見える磁場が渦巻きに沿っているように見えます。M77ではガスの流れやダスト、星々が銀河の重力による影響を受けて密度の濃い部分・薄い部分を形成している可能性が調査されました。磁場を観測することにより、渦巻銀河の腕がどのように作られ、どのような役割を担っているかという進化を調べるのに役立つのかもしれません


Image Credit: NASA, SOFIA, HAWC+; JPL-Caltech, Roma Tre. U.; ESA, Hubble, NuSTAR, SDSS

2020-01-13
Soraeより

ビッグバンから9億7000万年ほどしか経っていない銀河「MAMBO-9」

Posted by moonrainbow on 11.2020 銀河   0 comments   0 trackback
ビッグバンから10億年足らず。初期宇宙の不吉な星形成銀河

MAMBO-9の姿
アルマ望遠鏡によって観測されたMAMBO-9の姿。2つの塊から構成されていて、合体の途上にある姿だとみられている(Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton)

高い解像度で宇宙のさまざまな謎を解き明かしてきた南米・チリの電波望遠鏡「アルマ望遠鏡」。12年前に検出された星形成銀河までの距離をアルマ望遠鏡によって確かめたところ、この銀河が130億光年ほど先の遠い宇宙にあることが明らかになりました

■直接観測された塵が豊富な星形成銀河としては最遠記録

遠方の星形成銀河「MAMBO-9」の想像図
遠方の星形成銀河「MAMBO-9」の想像図(Credit: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton)

Caitlin Casey氏(テキサス大学オースティン校)らの研究チームが観測したのは、2007年に検出された銀河「MAMBO-9」です。当時、MAMBO-9はスペインの電波望遠鏡「IRAM30m望遠鏡」やフランスの「ビュール高原電波干渉計」によって観測されていましたが、地球からの距離を突き止めるには至りませんでした。

今回、Casey氏らがアルマ望遠鏡を使ってMAMBO-9を観測したところ、この銀河が地球からおよそ130億光年先、ビッグバンから9億7000万年ほどしか経っていない宇宙に存在していたことが明らかになりました。

同時に、MAMBO-9は大量の塵をともなう巨大な星形成銀河であることも判明しています。星の材料となる塵とガスの総質量は天の川銀河にある星々の合計質量の10倍に達しており、星形成活動がまだそれほど進んでいない様子がうかがえます。また、MAMBO-9には大小2つの塊があり、合体が進行しつつある姿を見せていることもわかりました。

遠い宇宙にある銀河の観測には、地球から見て手前にある別の銀河や銀河団の重力によって光が曲げられる「重力レンズ」効果を用いることがありますが、MAMBO-9は重力レンズ効果を受けていません。地球から重力レンズ効果を介さずに直接観測される天体のうち、MAMBO-9は塵が豊富な星形成銀河としては最も遠くに見つかったものとなります。

塵に富む星形成銀河は、毎年太陽数百個から数千個分というハイペースで星々を生み出します。こうした銀河は初期宇宙には存在しないと考えられてきましたが、近年ではビッグバンから10億年以内の宇宙でも見つかるようになりました。

Casey氏は今後も遠方宇宙の星形成銀河を探し続けることで、初期の宇宙ではどのようにして巨大な銀河が形成されたのか、死にゆく星の産物である塵がこれほど早い時期にどうやって大量に生み出されたのか、その謎を明らかにしたいと語っています


Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton

2019-12-27
Soraeより

渦巻銀河「UGC 2885」

Posted by moonrainbow on 11.2020 銀河   0 comments   0 trackback
1兆個の星々が輝く巨大銀河、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影

渦巻銀河「UGC 2885」
渦巻銀河「UGC 2885」(Credit: NASA, ESA and B. Holwerda (University of Louisville))

無数の星々が大きな渦を描き出しているこちらの銀河は、ペルセウス座の方向およそ2億3200万光年先にある渦巻銀河「UGC 2885」です。「ハッブル」宇宙望遠鏡の広視野カメラ3(WFC3)によって撮影されました

UGC 2885は巨大な銀河です。太陽系がある天の川銀河は円盤部の直径が約10万光年とされていますが、UGC 2885はその2.5倍のサイズを持っています。銀河に含まれる星の数に至っては天の川銀河の10倍、およそ1兆個に達するとみられています。

銀河の中心に対して左側に、円盤の一部が強く輝いているような部分がありますが、これは天の川銀河の恒星が重なって見えているものです。画像では4本の針状の光をともなう星が幾つも確認できますが、これらはいずれも天の川銀河に属する恒星です。

Benne Holwerda氏(ルイビル大学、アメリカ)らの研究チームは、UGC 2885がここまで大きく成長した謎の解明に挑んでいます。

UGC 2885は他の銀河から離れた広大な銀河間空間に孤立して存在しているため、大きな銀河どうしの衝突・合体によって成長する機会はあまりなかったとみられています。代わりに、UGC 2885は星の材料となる水素ガスを銀河間空間から取り込み続けることで「ゆっくりと成長しているようだ」とHolwerda氏はコメントしています。

いっぽう、研究チームがUGC 2885のハロー(銀河ハロー)に存在する球状星団の数をハッブル宇宙望遠鏡の観測データをもとに算出したところ、過去にUGC 2885へと落下した小さな銀河から捕獲された星団が含まれている可能性も示唆されています。今は孤立しているように見えるUGC 2885ですが、かつては周囲に幾つかの伴銀河が存在していたのかもしれません。

なお、UGC 2885は、銀河の回転速度から暗黒物質(ダークマター)の存在に迫った天文学者Vera Rubin(ヴェラ・ルービン)氏にちなんで、「Rubin’s galaxy(ルービンの銀河)」とも呼ばれています


Image Credit: NASA, ESA and B. Holwerda (University of Louisville)

2020-01-06
Soraeより

特異銀河 Arp 293(NGC 6285・NGC 6286)

Posted by moonrainbow on 02.2020 銀河   0 comments   0 trackback
始まった銀河の密接な関係

特異銀河 Arp 293(NGC 6285・NGC 6286)

宇宙にある無数の様々な銀河の中で、一部の銀河は接近した他の銀河と密接な関係を築いています。それは、お互いの重力の影響によってガスや塵の流れの変化や、銀河の形状を大きく歪めます。重力による相互作用を受けた銀河は一般的な形状から個々の独特な形状に変化していきます

この2つ銀河は、一見近くに見えるだけで関係ない様にも見えますが、まさに相互作用による影響を受け始めている銀河として紹介されています。りゅう座の方向に位置するこの銀河は、左の「NGC 6285」は2億6200万光年、右の「NGC 6286」は2億5200光年という遠くの渦巻銀河。この銀河は、ホルトン・アープによる特異銀河の天体カタログ「アープ・アトラス」に記載されており、2つの銀河を合わせて「Arp 293」と名付けられています。アープ・アトラスの天体の中でも、比較的落ち着いた特異銀河ですが、長い年月が大きな変化をもたらし、「バラの様な銀河」など奇妙で美しい宇宙のアート作品を描いていくかもしれません。

この画像は、ハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ3「WFC3」の複数の赤外線フィルターで撮影したもの。2019年11月25日にハッブルのサイトにて「今週の1枚」として公開されました


Image: ESA/Hubble & NASA, K. Larson et al.

2019-11-30
Soraeより

渦巻銀河「M33(さんかく座銀河)」

Posted by moonrainbow on 18.2019 銀河   0 comments   0 trackback
ゴージャスな渦巻銀河の鮮明画像

渦巻銀河M33

渦巻銀河「M33」は「さんかく座銀河」とも呼ばれ、300万光年ほど離れた場所に位置しています

宇宙のスケールでは「たったの300万光年」とも言える距離で、私たちの銀河系を含む銀河の集まり「局部銀河群」(局所銀河群)の一員です。M33は局部銀河群の中では3番目に大きく、直径はおよそ5万光年になります。その内側3万光年ほどがこの画像に収められていますが、もともとの画像は25枚を組み合わせた壮大なもので、M33の星の一つひとつを見分けられそうなほどの鮮明さです。

画像はハッブル宇宙望遠鏡、そしてハワイに設置されている日本のすばる望遠鏡によるデータを合成したもので、赤みがかった電離水素ガスの雲(HII領域)が見えています。HII領域は渦巻銀河の「腕」に沿って不規則に存在しており、中でも巨大なHII領域は、短命で非常に重たい星が形成される現場として最大級のものです。明るく重たい星からは強い紫外線が放射され、周囲の水素ガスを電離させることによりこの特徴的な赤い色が見えてきます。

画像は銀河全体の色を得るため広い波長を観測したデータを使い、水素アルファ(Hα)・フィルターを使った狭い波長のデータと組み合わせて作成されました。HαフィルターはHII領域でよく見られる水素原子からの光を透過させるものです。NASAのWebサイトではM33の大きな画像を見ることができます。今回の画像サイズは約2.5MBで、若干時間はかかりますがスマートフォンでも見ることができますので、ぜひ拡大して見てみてください


Image Data: Subaru Telescope (NAOJ), Hubble Space Telescope – Image Processing: Robert Gendler
Additional Data: BYU, Robert Gendler, Johannes Schedler, Adam Block – Copyright: Robert Gendler, Subaru Telescope, NAOJ

2019-12-14
Soraeより
 

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