銀河の間には何がありますか?

銀河間媒体の探索

この銀河団には、銀河間に物質があります。それぞれの色は、クラスターと、それらから銀河間空間に引き出された物質について何かを明らかにします。 NASA/CXC/SAO/van Weeren ら;光学: NASA/STScI;ラジオ: NRAO/AUI/NSF。

人々は、空間を「空」または「真空」と考えることがよくあります。つまり、そこには何もないということです。 「空間の空虚」という用語は、しばしばその空虚を指します。しかし、実際には惑星間の空間は小惑星や彗星、宇宙塵で占められていることが判明。私たちの銀河の星の間の空隙は、ガスやその他の分子の希薄な雲で満たされている可能性があります。しかし、銀河間の領域はどうでしょうか?それらは空ですか、それとも「もの」が入っていますか?

誰もが期待する「空の真空」という答えも真実ではありません。宇宙の残りの部分に何らかの「もの」があるように、銀河間空間もそうです。実際、「ボイド」という言葉は現在、銀河が存在しない巨大な領域に対して通常使用されていますが、何らかの物質が含まれているようです。

ハッブル宇宙望遠鏡のビューでここに示されているソンブレロなど、私たちの銀河と宇宙の他の銀河との間に何がありますか?. NASA/STScI

では、銀河の間には何があるのでしょうか?場合によっては、銀河が相互作用して衝突するときに放出される高温ガスの雲があります。その物質は重力によって銀河から「引き離され」、しばしば他の物質と衝突します。それは放つ X線と呼ばれる放射線 チャンドラX線天文台などの機器で検出できます。しかし、銀河間のすべてが熱いわけではありません。その一部はかなり薄暗く、検出が困難であり、冷たいガスや塵と見なされることがよくあります。

銀河間の薄暗い物質を見つける

パロマー天文台の 200 インチ ヘイル望遠鏡の Cosmic Web Imager と呼ばれる特殊な機器で撮影された画像とデータのおかげで、天文学者は現在、銀河の周りの広大な空間に多くの物質があることを知っています。星や星雲のように明るくはないので「薄暗い物質」と呼ばれますが、検出できないほど暗くはありません。 Cosmic Web Imager l (宇宙の他の機器と一緒に) は、銀河間媒体 (IGM) でこの物質を探し、それが最も豊富な場所とそうでない場所をチャート化します。

銀河間媒体の観測

天文学者はそこにあるものをどのように「見る」のですか?闇を照らす星がほとんどないかまったくないため、銀河間の領域は明らかに暗いです。そのため、これらの領域を光学光 (目で見る光) で研究することは困難です。そのため、天文学者は銀河間を流れる光を観察し、その移動によって光がどのように影響を受けるかを研究しています。

たとえば、Cosmic Web Imager は、遠方の銀河から来る光を観察するために特別に装備されています。クエーサーこの銀河間媒体を流れるように。その光が通過すると、その一部は IGM 内のガスに吸収されます。これらの吸収は、イメージャが生成するスペクトルに「棒グラフ」の黒い線として表示されます。彼らは天文学者に「そこにある」ガスの構成を伝えます。特定のガスは特定の波長を吸収するため、「グラフ」が特定の場所にギャップを示している場合、吸収を行っているガスがそこに存在することがわかります.

興味深いことに、それらは初期宇宙の状態、当時存在していた物体とそれらが何をしていたかについても語っています。スペクトルは、星の形成、ある領域から別の領域へのガスの流れ、星の死、天体の移動速度、温度などを明らかにすることができます。 Imager は、IGM と遠くの物体の「写真を撮ります」を、さまざまな波長で撮影します。天文学者はこれらの天体を見ることができるだけでなく、取得したデータを使用して、遠くの天体の組成、質量、および速度について知ることができます。

コズミックウェブを探る

天文学者は、銀河と銀河団の間を流れる物質の宇宙の「網」に関心を持っています。彼らは、それがどこから来て、どこに向かっているのか、どのくらい暖かいのか、どれくらいあるのかを尋ねます.

水素は宇宙の主要元素であり、特定の場所で光を放出するため、主に水素を探します。 紫外線 ライマンアルファと呼ばれる波長。地球の大気は紫外波長の光を遮断するため、ライマン アルファは宇宙から最も簡単に観測できます。これは、それを観測するほとんどの機器が地球の大気の上にあることを意味します。彼らは高高度の気球に乗っているか、周回する宇宙船に乗っています。しかし、IGMを通過する非常に遠い宇宙からの光は、宇宙の膨張によって波長が引き伸ばされています。つまり、光は「赤方偏移」して到達します。これにより、天文学者は、Cosmic Web Imager やその他の地上の機器を介して取得した光で、ライマン アルファ信号のフィンガープリントを検出できます。

最も遠い銀河は、宇宙の歴史の初期にある遠い宇宙の状態を物語っています。 NASA、ESA、R. Windhorst (アリゾナ州立大学) および H. Yan (カリフォルニア工科大学スピッツァー科学センター)

天文学者は、銀河がわずか 20 億歳だった頃に活動していた天体からの光に注目してきました。宇宙的に言えば、それは幼児期の宇宙を見ているようなものです。当時、最初の銀河は星形成に燃えていました。いくつかの銀河が形成され始めたばかりで、互いに衝突して、ますます大きな恒星都市を形成していました。そこにある多くの「塊」は、これらの自分自身を引き寄せ始めたばかりの原始銀河であることが判明しました。天文学者が研究した少なくとも 1 つは、非常に巨大であることが判明しました。 天の川銀河 (それ自体の直径は約 100,000 光年です)。 Imager は、上に示したような遠方のクエーサーも研究して、その環境と活動を追跡しました。クエーサーは、銀河の中心部で非常に活発な「エンジン」です。それらはブラックホールによって動力を与えられている可能性が高く、ブラックホールに渦巻くときに強力な放射線を放出している過熱された物質を飲み込みます.

成功の複製

銀河系に関する研究は、推理小説のように展開し続けています。そこには何があるのか​​についての手がかりがたくさんあり、いくつかのガスや塵の存在を証明するいくつかの明確な証拠があり、さらに多くの証拠を集める必要があります。 Cosmic Web Imager のような機器は、宇宙で最も遠いものから流れる光の中にある遠い昔の出来事や物体の証拠を明らかにするために、彼らが見たものを使用します。次のステップは、その証拠をたどってIGMに何があるかを正確に把握し、光がそれを照らすさらに遠くの物体を検出することです.これは、私たちの惑星や星が存在する何十億年も前に、初期の宇宙で何が起こったのかを判断する上で重要な部分です.