「羊毛みたいな銀河」に天文学者の注目が集まる

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「NGC 4237」の画像/Credit: ESA/Hubble/NASA, P. Erwin et al.

宇宙にはどれほどの銀河が存在するのか、その正確な数は誰にも分かりません。

専門家の話では、「少なくとも2兆個は存在する」とも言われます。それだけ数があるので、銀河の形もさまざまです。

中でも今、研究者の注目を集めているのが「羊毛状渦巻銀河(Flocculent spiral galaxy)」です。

この銀河は、渦巻銀河に属していながら、渦巻き部分(渦状腕)が不連続で、繋がっていません。そのもこもことした見た目から、羊毛(Flocculent)と呼ばれています。

この銀河は、渦巻銀河の形成メカニズムを解明する上で大きな存在なのです。

羊毛状渦巻銀河の「NGC 4237」

「NGC 4237」は、現在、羊毛状渦巻銀河の筆頭として観測が進められています。

こちらはハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像です。

NGC 4237は、かみのけ座の方角に6000万光年ほど離れた場所に位置しています。最初の発見は、1783年12月30日のことで、著名な天文学者のウィリアム・ハーシェル(1738-1822)によって発見されました。

Credit: en.wikipedia

画像では、羊毛状の渦巻きが強く目を引きますが、研究者が注目しているのは、中心部で発光しているバルジの方です。

バルジは、渦巻銀河に特有のもので、年老いた恒星が数多く集まっていると考えられています。また、銀河にはそれぞれ、中心部に超巨大なブラックホールが存在すると言われているため、バルジは最も重要な研究対象です。

研究者たちは、バルジの仕組みを解明することで、渦巻銀河の進化・形成プロセスや超巨大ブラックホールの成長過程を知ることができると考えています。

特に、NGC 4237のような特異な銀河が持つバルジは、通常の渦巻銀河のそれとどう違うのかという点でも解明が急がれています。

銀河の形いろいろ

最初に述べたように、銀河にはさまざまな形があります。

それらのデータを集め、銀河を初めて分類したのは、エドウィン・ハッブル(1889-1953)です。

ハッブルは、銀河を「楕円銀河」と「渦巻銀河」の2種類に分けて、図にまとめました。

それが以下の「ハッブルの音叉図(図形が音叉に似ているから)」と呼ばれるものです。

ハッブルの音叉図/Credit: skyserver

楕円銀河は、どのくらい平らに見えるかで分類されています。

まず、扁平率が0(まん丸)の銀河は「E0」として一番左に位置し、徐々に楕円になるにつれて、E2、E3と進んでいきます。E7銀河が、最も平らな楕円銀河です。

それから、E7の右隣のS0は「レンズ状銀河」といい、渦巻銀河と同様にバルジを持ちますが、渦状腕はありません。その点で、楕円銀河と渦巻銀河の中間として位置づけられます。

レンズ状銀河/Credit: gregorius.jp

それからハッブルは、渦巻銀河の中に、バルジを貫く明るい棒を持つタイプがあることに気づきました。

これを「棒状渦巻銀河」と呼び、音叉図の下側(SB列)に当たります。

棒状渦巻銀河/Credit: gregorius.jp

そして、上部のS列が、棒を持たない通常の渦巻銀河です。

これらの(棒状を含む)渦巻銀河は、バルジの大きさと渦状腕の巻き込み具合で分類されます。

SaやSBaは、大きなバルジとタイトに巻かれた渦状腕を持ち、右に進むにつれて、バルジは小さく、渦状腕はゆるくなっていきます。

通常の渦巻銀河/Credit: gregorius.jp

ハッブルは、音叉図の左から右に向かって、つまり楕円銀河から渦巻銀河に向かって銀河が進化すると考えました。

しかし、現在ではそれが間違いであることが証明されています。

例えば、楕円銀河の回転はゆっくりなのに対し、渦巻銀河の回転は速いです。銀河はひとりでに回転スピードを速めたりしません。

それでもハッブルの音叉図は、現在も応用され、研究者たちはこれをもとに銀河を分類しています。羊毛状渦巻銀河は、この図からすると、S列の渦巻銀河の変種と考えられるでしょう。

一方で、渦巻銀河の形成メカニズムについては、今後の研究が待たれます。

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