巨大なアンドロメダ銀河（M31）の1つの小さな角。画像クレジット：スバル。拡大するにはクリックしてください。
素敵なアンドロメダ銀河は、古代の人々に暖かいファジィブロブとして現れました。数千年後の現代の天文学者にとって、それは宇宙をよりよく理解する絶好の機会として現れました。後者に関して、私たちの最も近い銀河の隣人は、与え続けている贈り物です。
カリフォルニア工科大学のスコットチャップマンとフランスのストラスブール天文台天文台のロドリゴイバタは、アンドロメダ銀河の周辺にある星の詳細な動きをマッピングするプロジェクトで天文学者のチームを率いてきました。彼らのケック望遠鏡による最近の観測は、銀河から外に伸びるうろついた星の散水が実際には主円盤自体の一部であることを示しています。これは、アンドロメダの星のらせん状の円盤の直径が以前に見積もられたものの3倍であることを意味します。
チャップマン氏は、今日の米国天文学会の夏季年次総会で、銀河の直径を22万光年以上にする広大な恒星状円盤があるという証拠について概説します。以前は、目に見える証拠を見ている天文学者は、アンドロメダは全体で約7万から8万光年あると考えていました。アンドロメダ自体は地球から約200万光年離れています。
新しい次元の測定は、かつては領域内の星の「ハロー」であり、ディスク自体の一部ではないと考えられていた、ディスクから少し離れた約3,000の星の動きに基づいています。 「半径方向の速度」を非常に注意深く測定することにより、研究者たちは銀河に対して各星がどのように動いているかを正確に特定することができました。
結果は、外れている星がアンドロメダ円盤自体の平面に座っており、さらに銀河の中心の周りの軌道にあることを示す速度で動いていることを示しました。本質的に、これは星の円盤が以前に知られているよりもはるかに大きいことを意味します。
さらに、研究者たちは、「不均一な回転円盤」の性質、つまり、円盤のかたまりのあるぼんやりとした外縁が、アンドロメダがずっと前に衛星銀河が衝突した結果であるに違いないことを示していると判断しました。そうでない場合、星はより均等に配置されます。
イバタ氏は、「この巨大なディスクの発見は、銀河を形成するコンピューターシミュレーションと調和させるのが非常に難しいでしょう。小さな銀河の破片の降着から巨大な回転円盤が得られないのです。」
現在利用可能な2つの論文の主題であり、3番目の論文はまだ発表されていないが、天体物理学の技術的進歩によって可能となった。この場合、Keck II望遠鏡に取り付けられたKeck / DEIMOSマルチオブジェクトスペクトログラフは、非常にかすかな星をイメージングするためのミラーサイズと集光能力、および非常に正確な放射速度を取得する分光感度を備えています。
遠方の銀河内の星の動きは、星が近づいているのか遠ざかっているのかを推測することによって、妥当な人間の時間範囲内でしか検出できないため、分光器が作業に必要です。これは、星を構成する要素が原因で、光が離散周波数で私たちに向かって来るために達成できます。
星が私たちに向かって移動している場合、光はいわば混み合う傾向があり、光の周波数が高くなり、「青色」になります。星が私たちから遠ざかっている場合、光にはより多くの呼吸空間があり、周波数と「赤み」が低くなります。
アンドロメダの片側の星が近づいているように見え、反対側の星が遠ざかっているように見える場合、その星は中心物体を周回していると見なすことができます。
拡張された恒星の円盤は、その動きが計算されるまで、円盤の領域に現れる星が円盤の一部であることを知ることができなかったため、これまで検出されませんでした。さらに、拡張ディスクを構成する不均一な「ファズ」は、ディスクのようには見えませんが、以前の多くの銀河がアンドロメダに衝突したことから構築された、断片化された乱雑なハローであるように見え、この星は地域はあらゆる方向に進んでいます。
「これらすべての星を整然とした回転で見つけることは、誰もが考える最後の説明でした」とチャップマンは言います。
反対に、アンドロメダの外側の領域にある複雑な構造の大部分が円盤とともに回転していることを発見することは、銀河の真の根底にある恒星のハローを研究するための恵みです。この新しい情報を使用して、研究者は恒星ハロー内の星のランダムな動きを注意深く測定し、その質量とそれを取り巻くとらえどころのない暗黒物質の形態を調査することができました。
主な作業はケック天文台で行われましたが、拡張ディスクの可能性をもたらす元の画像は、アイザックニュートン望遠鏡の広視野カメラで撮影されました。カナリア諸島にある望遠鏡は、調査を目的としており、この研究の場合、関連する装置としても役立ちました。
チャップマン氏によると、拡張ディスクがアンドロメダ銀河の奇癖にすぎないのか、それとも他の銀河に典型的なものなのかを判断するには、さらに作業が必要になるという。
本日のAAS記者会見が関係する主要な論文は、今年のThe Astrophysical Journalに「アンドロメダ銀河の周りの広大な恒星円盤の降着の起源について」というタイトルで出版されます。チャップマンとイバタに加えて、他の著者はエジンバラ大学のアネットファーガソンです。シドニー大学ジェライント・ルイス;マイク・アーウィン、ケンブリッジ大学;ハートフォードシャー大学のNial Tanvir。
元のソース：Caltechニュースリリース
