天の川の「回避ゾーン」に隠された古代の幽霊銀河
EraOfLight
2022年10月24日
宇宙で最も古い銀河の一つと推定される巨大な「幽霊」銀河が2018年11月、欧州宇宙局のガイア衛星の新しいデータを追跡する際に巨大な物体を発見した天文学者チームによって天の川の外れに潜んでいることが発見された。 Antlia2と名付けられたこの物体は、非常に低い密度と1929年にエドウィン·ハッブルによって命名された天の川の円盤のシュラウドの背後にある完全な隠れ家であると同時に、銀河中心部近くの明るい恒星の過剰な存在のため、検出を回避しました。
ガイア宇宙船データによって明らかにされる
オブジェック台湾天文·天体物理学研究所(ASIAA)の天体物理学者であり、論文の主執筆者であるガブリエル·トーレアルバは「これは銀河の幽霊」と話した。 「Ant2のように拡散するオブジェクトは、これまで見たことがないだけです。 私たちが発見できたのは、ガイアのデータの質のおかげです」 ガイアは回避領域を掘り下げることができると彼は言います。なぜなら、銀河系の中央円盤の後ろにある星の高品質な適切な動きを提供するからです。 つまり、恒星が天球を横切って移動するとき、それらを追跡することができます。
上の画像では、右側にAntlia2がかすかな銀河、中央にMilkyWayがあり、左側にLMCが表示されています。
ESAのGaiaミッションは、約17億個の星の高精度な測定や、これまで見られなかった我が家のGalaxyの詳細を明らかにするなど、これまでで最も豊かな星のカタログを作成した。 2018年の初めに、Gaiaの2番目のデータリリースにより、天の川の星の新しい詳細が世界中の科学者に公開されました。
回避地域-天の川の半分はテラインコニート
光学的には、回避ゾーンは「ベルベットの布越しに見るようなものです。黒のように黒のままです」と、スミソニアン天体物理学およびシニアラジオ天文学者のハーバード·スミソニアンセンターのラジオ·テレスコープ·データ·センター長のトーマス·デイムは述べています。 「螺旋構造をたどって理解するという点では、天の川の半分はテラインコニートです」 天の川で最も明るい爆発のいくつかが銀河の反対側で起こったとしても見逃されます 。例えば、1604年のケプラー超新星は、私たちの銀河系で直接観測された最も最近の超新星だったが、最近天文学者たちがX線と電波を通じて銀河中心付近で140年しか経っていない超新星の残骸を発見したが、この超新星の残骸は、銀河中心に向かってほこりが集中し、光の波長で観測されなかった。
天の川の地図はまだ未完成の地図です
不完全なマップ
「それは天体物理学で最も重要なことです」-天文学の「聖杯」は、物理的宇宙との私たちの関係について明確な視点を提供することです。 天の川銀河の地図はその一部でまだ未完成です 。私たちの太陽系は中心から約27,000光年離れた外縁にある2つの螺旋状のアームの間を漂っています。 その先には古代の海を渡る船員のように不透明な中央円盤を越えて戻って写真を撮る宇宙船はありません。
ベルベットの布をのぞき見ようとするように
「回避領域は基本的に、地球から見た天の川の円盤によって遮られる空の一部です」とトレルバは言いました。 「天の川の円盤にはガスや星がたくさんあり、非常に混雑していて複雑です」 しかし、研究チームは、古くて金属の乏しい脈動を持つ、いわゆる「RRライレ」星100個を使って内部を調査し、最終的にアントリア2を特定することができました。
アリ2–「氷山の一角?」
カーネギーメロン大学の共同著者であるマシュー·ウォーカーは、「60基余りの他の天の川衛星と比べると、アント2号は奇数だ」と話した。 「私たちは、この銀河が氷山の一角にすぎないかどうか疑問に思っています。天の川は、この銀河に似た、ほとんど目に見えない矮星の集団に囲まれています」
宇宙で最も古い矮小銀河の1つ
Torrealbaによると、アントリア2は宇宙で最も古い矮小銀河の1つである可能性が高いということですが、彼と同僚は、それがどのようにしてこのように拡散するようになったかについては、まだ疑問を抱いています。 「一つの可能性は、アントリア2が過去にはるかに巨大で、天の川に落ちるにつれて、より拡散するために質量を失ったということです」とトーレルバは言いました。 トーレルバによると、このアイデアの一つの問題は、銀河は成長するどころか、星を失うと同時に縮小する傾向があるということです。
カーネギーメロン大学の天文学者セルゲイ·コポソフは、この物体の巨大な大きさは、トーレルバに同意してパズルを提示すると言います。 「銀河は通常、天の川の潮汐で質量を失うと、成長せずに収縮します」
暗黒物質分布
コポソフはdailygalaxy.com宛ての電子メールで、「アントリア2の非凡な外観についてのもう1つの可能性のある説明は、現在人気のあるコールド・ダーク・マター理論に何か問題があるということです。ダークマター理論は、銀河の中心に暗黒物質がぎっしり詰まっているはずだと予測しています。 しかし、ダークマターの分布がよりふわふわしていれば、アントリア2のような銀河を形成しやすくなります」と彼は付け加えました。
小人は宇宙で最初の銀河だった
初期の宇宙で構造物が出現したとき小人は最初に銀河を形成したのです。そのため恒星のほとんどは古く質量が低く金属質が乏しいのです 。しかし、私たちの銀河系の他の知られている矮小衛星と比較すると、Ant2は巨大である。それはLMC(Large Magellanic Cloud)の大きさであり、天の川そのものの3分の1の大きさである。
アリ2–明るさに比べて大きすぎる、または大きさに比べて暗すぎる
Ant2がさらに珍しいのは、光の出方が少ないことです。 天の川の別の衛星であるLMCに比べて、アリ2の方が1万倍弱い。 言い換えれば、光度の割に大きすぎるか、大きさの割に暗すぎるかのどちらかです。
今回の研究の背景となる研究者たちは、台湾、英国、米国、オーストラリア、ドイツから来たRRLyrae星を使って、天の川衛星の新しいGaiaデータを検索した。 これらの星は古くて金属性が低く、矮小銀河に見られる恒星の典型です。 RRLyraeは半日の周期で明るさを変更し、これらのパルスが明確に定義されているため、位置を特定できます。
RRLyraeスターズ
ケンブリッジ天文研究所の共同著者ヴァシリー·ベロクロフは、「RRライアは知られている全ての矮小衛星から発見されていたので、銀河系の円盤の上に座っているグループを発見しても、私たちは全く驚かなかった」という。 「しかし、空の上の彼らの位置を詳しく見てみると、何か新しいものが見つかりました。以前に検索したどのデータベースにも、特定されたオブジェクトはありませんでした。」
チームはオーストラリアのアングロ・オーストラリア望遠鏡(AAT)で同僚と接触したが、Ant2の座標を確認した結果、後続データを得る機会が限られていることに気づいた。 彼らは、太陽の周りの地球の動きの直前に、100個以上の赤い巨星のスペクトルを測定することができたので、アリ2は数カ月間観測できなくなりました。
スペクトルにより、チームは、彼らが見つけた幽霊のような物体が本物であることを確認することができました。つまり、すべての星が一緒に動いていたのです。 Ant2は天の川にあまり近づくことはなく、常に少なくとも40キロパーセク(約13万光年)離れている。 研究者たちはまた、その大きさの物体に対して予想よりもはるかに低い銀河の質量を得ることができました。
アリ2は巨大に生まれた
矮小銀河から物質を除去して膨らませることが不可能なら、アリ2は巨大な誕生をしたに違いない。 研究チームは、Ant2をこれほど拡張させた正確な過程をまだ把握していない。 この大きさと明るさの物体は現在の銀河形成モデルでは予測されていないが、最近では活発な星形成によって一部の小人が膨張する可能性があると推測されている。 恒星の風と超新星の爆発によって未使用のガスが押し出され、銀河を結ぶ重力が弱まり、暗黒物質が外に流れるようになります。
ケンブリッジの共同著者であるジェイソン·サンダースも「星の形成がアント2の暗黒物質分布を組み立てるように再形成することができたとしても、前例のない効率性で作用したに違いない」と話した。
重要な物理学が欠落している可能性がある
あるいは、Ant2の密度が低いということは、暗黒物質の特性を修正する必要があることを意味することができる。 現在好まれている理論は、銀河の中心部に暗黒物質が密集していると予測しています。 新しい矮星がどれだけふわふわしているかを考えると、クラスタリングにあまり敏感でない暗黒物質粒子が必要になるかもしれない。
Ant2と銀河系の矮星の間のギャップは非常に大きいので、これは矮星銀河形成モデルにおいて重要な物理学が欠落していることを示している可能性があります。 Ant2パズルを解くことは、研究者が初期の宇宙の最初の構造がどのようにして現れたのかを理解するのに役立つかもしれない。
**インペリアルカレッジロンドン経由のアリゾナ大学、NASAアインシュタインフェロー、天体物理学者のマクスウェル·モエによる
**出典 https://dailygalaxy.com/2022/10/enormous-ghost-galaxy-hidden-in-the-milky-ways-zone-of-avoidance-weekend-feature/
https://eraoflight.com/2022/10/24/ancient-ghost-galaxy-hidden-in-the-milky-ways-zone-of-avoidance/