スターバースト銀河: 星形成の温床

銀河の間の空間は空っぽに見えるかもしれませんが、そうではありません。それはガスで満たされており、時には銀河の間で弧を描いているように見える星のストリーマーもあります.宇宙望遠鏡科学研究所

宇宙は 銀河 、それ自体が星で満たされています。その生涯のある時点で、それぞれの銀河は水素ガスの巨大な雲の中で星の形成に満ちていました。今日でも、一部の銀河では星の誕生活動が通常より多いようであり、天文学者はその理由を知りたがっています。いくつかの銀河では、初期の時代に非常に多くの星が誕生していたため、おそらく宇宙の花火が炸裂したように見えました。天文学者は、これらの星誕生の温床を「スターバースト銀河」と呼んでいます。

重要ポイント: スターバースト銀河

• スターバースト銀河は、高い率の星形成が非常に急速に発生した銀河です。
• 条件が正しければ、ほぼすべての種類の銀河でスターバースト イベントが発生する可能性があります。
• 天文学者は、スターバースト銀河が星とガスが混ざり合う合体にしばしば関与していることを知っています。衝撃波がガスを押し、スターバースト活動を開始します。

スターバースト銀河は異常に高い率で星が形成され、そのバーストは銀河の長い寿命の中で短期間続きます。これは、星形成が銀河のガス埋蔵量を非常に急速に燃やすためです。

スター誕生の突然のバーストは、特定のイベントによって引き起こされる可能性があります。ほとんどの場合、銀河の合併がうまくいきます。それは、2 つ以上の銀河が長い重力のダンスで噛み合い、最終的には融合するときです。合体の間、関係するすべての銀河のガスが一緒に混合されます。衝突はガス雲を通して衝撃波を送り、それがガスを圧縮し、星形成の爆発を引き起こします。

スターバースト銀河の性質

スターバースト銀河は「新しい」タイプの銀河ではなく、進化の特定の段階にある単なる銀河 (または混合銀河) です。それでも、ほとんどのスターバースト銀河に現れるいくつかの特性があります。

• 非常に速い星形成速度。 これらの銀河は、ほとんどの「通常の」銀河の平均速度をはるかに上回る速度で星を生成します。
• ガスと粉塵の利用可能性。 一部の銀河は、ガスと塵の量が多いため、通常よりも星形成率が高い場合があります。しかし、一部のスターバースト銀河は、なぜこれほど高い星形成率を持つのかを正当化するための蓄えを持っていません。
• 星形成率は銀河の年齢と一致しません。 要点は、現在の星形成率は、その年齢を考えると、銀河の形成以来一定ではなかった可能性があるということです。古い銀河には、何十億年もの間星の誕生活動を続けるのに十分なガスが残っていない.いくつかのスターバースト銀河では、天文学者は星の誕生の突然のバーストを観察し、多くの場合、別の銀河との合体または偶然の遭遇で説明されます.

天文学者は、銀河の星形成率をその回転周期と比較することもあります。たとえば、銀河が 1 回転する間に利用可能なすべてのガスを使い果たす場合 (星形成率が高いことを考えると)、それはスターバースト銀河と見なすことができます。天の川は 2 億 2000 万年に 1 回自転します。はるかに遅くなる銀河もあれば、速く進む銀河もあります。

銀河がスターバーストであるかどうかを確認するためのもう 1 つの広く受け入れられている方法は、星形成率を宇宙の年齢と比較することです。現在の速度で利用可能なすべてのガスが 137 億年以内に使い果たされる場合、特定の銀河がスターバースト状態にある可能性があります。

銀河 IC 2163 の星々が爆発するまばゆいまぶたのような特徴を示す注釈付きの画像。銀河 NGC 2207 との一瞥衝突によって引き起こされた星とガスの津波 (画像の右側にその渦巻腕の一部が示されています)。アルマ望遠鏡による一酸化炭素の画像（オレンジ）は、銀河のハッブル画像（青）の上に重ねて表示されています。 M.カウフマン; B. サクストン (NRAO/AUI/NSF);ソウル (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA ハッブル宇宙望遠鏡

スターバースト銀河の種類

スターバースト活動は、次の範囲の銀河で発生する可能性があります。 スパイラル に 不規則な .これらの天体を研究する天文学者は、年代やその他の特徴を説明するのに役立つサブタイプに分類します。スターバースト銀河の種類は次のとおりです。

• ウォルフ・ライエ銀河: Wolf-Rayet 分類に分類される明るい星の比率によって定義されます。このタイプの銀河には、ウォルフ・ライエ星によって駆動される強い恒星風の領域があります。これらの恒星の怪物は信じられないほど巨大で光り輝いており、非常に高い質量損失率を持っています。それらが生み出す風は、ガスの領域と衝突し、急速な星の形成を促進する可能性があります.
• 青いコンパクト銀河: かつて星を形成し始めたばかりの若い銀河であると考えられていた低質量銀河.ただし、通常は非常に古い星の集団が含まれています。これは通常、銀河がかなり古いことを示す良い手がかりです。天文学者は現在、青いコンパクト銀河は、実際にはさまざまな年齢の銀河間の合体の結果であると考えています。それらが衝突すると、スターバースト活動が活発になり、銀河が明るくなります。
• 明るい赤外線銀河: 薄暗く隠れた銀河は、観測を覆い隠す可能性のある高レベルの塵を含んでいるため、研究が困難です。通常赤外線放射望遠鏡によって検出されたほこりを貫通するために使用されます。これは、星形成の増加の手がかりを提供します。これらのオブジェクトの一部には、複数のオブジェクトが含まれていることが判明しています 超大質量ブラックホール 、星形成をシャットダウンすることができます。このような銀河での星の誕生の増加は、最近の銀河の合体の結果であるに違いありません。

星形成増加の原因

これらの銀河での星誕生の主な原因として、銀河の合体が指摘されていますが、正確なプロセスはよくわかっていません。部分的には、スターバースト銀河にはさまざまな形やサイズがあるため、星形成の増加につながる条件が複数存在する可能性があります。ただし、スターバースト銀河が形成されるためには、新しい星を生成するために利用できる大量のガスが必要です。また、新しいオブジェクトの作成につながる重力崩壊プロセスを開始するには、何かがガスを乱す必要があります。これらの 2 つの要件により、天文学者は銀河の合体と衝撃波が、スターバースト銀河につながる可能性のある 2 つのプロセスであると疑うようになりました。

ケンタウルス座銀河の中心部には巨大なブラック ホールがあり、活発に物質を飲み込んでいます。このような活動銀河核の活動が、銀河のスターバーストに関与している可能性があります。 ESO/WFI (オプティカル); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss 他。 (サブミリ); NASA/CXC/CfA/R.Kraft 他。 (レントゲン)

スターバースト銀河の原因には、他に 2 つの可能性があります。

• 活動銀河核 (AGN): 事実上すべての銀河には、核に超大質量ブラック ホールが含まれています。いくつかの銀河は活発な活動状態にあるように見えます。 ブラックホール 大量のエネルギーを放出しています。このようなブラック ホールの存在が星形成活動​​を鈍らせる可能性があることを示す多くの証拠があります。ただし、これらのいわゆる活動銀河核、それらはまた、適切な条件下で、円盤内の物質の降着とブラックホールからの最終的な放出が星形成を引き起こす可能性のある衝撃波を生み出す可能性があるため、急速な星形成を引き起こす可能性があります.
• 高い超新星発生率: 超新星 暴力的なイベントです。コンパクトな領域に非常に多くの老化した星が存在するために爆発の速度が増加すると、結果として生じる衝撃波が星形成の急速な増加を開始する可能性があります。ただし、このようなイベントが発生する条件は理想的でなければなりません。ここにリストされている他の可能性よりもそうです。

超新星は、限られた量の星の誕生に拍車をかけるために、近くのガスの雲を押しのけることができます。この超新星は、かに星雲の超新星残骸のハッブル宇宙望遠鏡ビューに示されています。 NASA/ESA/STScI

スターバースト銀河は、天文学者による活発な研究分野であり続けています。彼らが発見すればするほど、科学者は、これらの銀河に生息する星形成の明るいバーストにつながる実際の条件を説明できるようになります。

によって編集および更新されましたキャロリン・コリンズ・ピーターセン.