渦巻銀河
宇宙の風車
ハッブル宇宙望遠鏡で見た渦巻銀河。それは、ガスと塵のストリーマーによって、より小さな伴銀河につながっています。
NASA / STScI
渦巻銀河は、最も美しく豊富な銀河の 1 つです。 銀河の種類 宇宙で。アーティストが銀河を描くとき、最初に視覚化するのは渦巻きです。これは、 天の川 スパイラルです。隣接するアンドロメダ銀河も同様です。それらの形状は、天文学者がまだ理解しようとしている長い銀河進化活動の結果です。
渦巻銀河の特徴
渦巻銀河の特徴は、中心部から渦巻き状に伸びるアームです。それらは、腕の巻き方に基づいてクラスに細分され、最もきついものは Sa に分類され、最も緩いものは Sd に分類されます。
いくつかの渦巻銀河には、中心を通過する「バー」があり、その中心を渦巻腕が伸びています。これらは棒渦巻として分類され、指定子 SBa - SBd を除いて、「通常の」渦巻銀河と同じ下位分類モデルに従います。私たちのいる天の川は棒状の渦巻きで、中心核を通過する星とガスと塵の厚い「尾根」があります。
一部の銀河は S0 に分類されます。これらは、「バー」が存在するかどうかを判断することが不可能な銀河です。
多くの渦巻銀河には、銀河バルジと呼ばれるものがあります。たくさん詰まったスフェロイドです 出演者 その中に含まれています 超大質量ブラックホール それは銀河の残りの部分を結びつけます。
横から見ると、らせんは中央に回転楕円体がある平らな円盤のように見えます。多くの星とガスと塵の雲が見えます。ただし、それらには別のものも含まれています。 暗黒物質 .この神秘的な「もの」は、それを直接観察しようとした実験では見えません。暗黒物質は銀河で役割を果たしており、これもまだ決定されていません。
星の種類
これらの銀河の渦巻腕は、たくさんの熱くて若い青い星と、さらに多くのガスと塵 (質量による) で満たされています。実際、私たちの太陽は、この地域に維持されている会社の種類を考えると、奇妙なものです。
より緩い渦巻腕 (Sc と Sd) を持つ渦巻銀河の中心バルジ内では、星の集団は渦巻腕の若い熱い青い星と非常に似ていますが、密度ははるかに高くなります。
コントラクトでは、よりタイトな腕を持つ渦巻銀河 (Sa と Sb) は、ほとんどが金属をほとんど含まない古くて冷たい赤い星を持つ傾向があります。
そして、これらの銀河の星の大部分は、渦巻腕またはバルジの平面内に見られますが、銀河の周りにはハローが存在します.この領域は暗黒物質に支配されていますが、非常に古い星もあり、通常は金属量が非常に低く、楕円軌道で銀河面を周回しています。
形成
銀河の渦巻き腕の特徴の形成は、波が通過する際の銀河内の物質の重力効果によるものです。これは、銀河が回転するにつれて、より大きな質量密度のプールが減速し、「アーム」を形成すると仮定しています。ガスと塵がそれらのアームを通過すると、圧縮されて新しい星が形成され、アームの質量密度がさらに拡大し、効果が高まります。最近のモデルでは、暗黒物質やこれらの銀河のその他の特性を、より複雑な形成理論に組み込むことが試みられています。
超大質量ブラックホール
渦巻銀河のもう 1 つの特徴は、中心部に超大質量ブラック ホールが存在することです。すべての渦巻銀河がこれらの巨大な銀河のいずれかを含むかどうかはわかっていませんが、事実上すべてのそのような銀河がバルジ内にそれらを含むという間接的な証拠が山ほどあります。
ダークマター
暗黒物質の可能性を最初に示唆したのは、実際には渦巻銀河でした。銀河の回転は、銀河内に存在する質量の重力相互作用によって決定されます。しかし、渦巻銀河のコンピューターシミュレーションは、回転速度が観測されたものとは異なることを示しました。
一般相対性理論に対する私たちの理解に欠陥があったか、別の質量源が存在していたのです。以来 相対性理論 事実上すべてのスケールでテストおよび検証されており、これまでのところ挑戦することに抵抗がありました。
代わりに、科学者は、電磁力と相互作用しない、まだ見えていない粒子が存在すると仮定しました - そしておそらく強い力ではなく、おそらく弱い力でさえありません (いくつかのモデルにはその特性が含まれていますが) - しかし、それは重力的に相互作用します。
渦巻銀河は暗黒物質のハローを維持していると考えられています。銀河とその周辺の領域全体に浸透する暗黒物質の球状のボリューム。
暗黒物質はまだ直接検出されていませんが、その存在を示す間接的な観測証拠がいくつかあります。今後数十年にわたって、新しい実験によってこの謎が明らかになるはずです。
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.