大きな渦巻銀河の円盤を見ると、外に向かって滑らかに見え、星が全体に均一に分布しています。では、銀河が成熟して天の川のような銀河で見られるスムーズな分布を可能にするとどうなるでしょうか？ NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡を使用して、天文学者の国際チームは、遠方の銀河の出生の繭から流れる若い星の流れを発見しました。これらの遠い星の川は、天文学の最も基本的なパズルの1つに対する答えを提供します。
天文学者は、星が形成される星団が、年齢が数億年に達すると消え始めることを知っています。いくつかのメカニズムがこれを説明していると考えられています：ランダムな内部運動が星を1つずつ蹴り出すときにいくつかのクラスターが蒸発し、他のクラスターはそれらが生まれた雲間の衝突の結果として分散します。より大きなスケールで動作しているメカニズムにズームアウトしても、中心の周りの銀河の回転によって引き起こされる剪断運動は、若い星のクラスターのクラスターを分散させます。
「私たちの分析は現在、大問題に答えています。研究した銀河の円盤全体に無数の若い星の流れを見つけることにより、若い星のクラスターを引き離すメカニズムは親銀河の運動を剪断していることがわかります。これらのストリームは、銀河の円盤がどのように進化してそれらがどのように見えるかを理解するために必要な「ミッシングリンク」です」
この発見にとって重要なのは、何百万光年も離れた銀河に以前は隠されていた若い恒星流をイメージする方法を見つけることでした。これを行うために、チームはSpitzerからの高解像度の赤外線観測を使用しました。
銀河を見るのに可視光ではなく赤外線を使用することで、グループは星が彼らのクラスターから広がり始めたばかりのちょうど良い年齢で星を選ぶことができました。
「スピッツァーは1億年前の星の集団が光を支配している赤外線を観測している」とニューヨークのIBMの研究部門の共著者ブルース・エルムグリーンは述べた。 「若い領域はスペクトルの可視部分と紫外部分でより輝き、古い領域は暗くなりすぎて見えなくなります。赤外線カメラで写真を撮ることで、不要な星をすべて除外できます。」
スペクトルのこの部分の光は、星が形成されるクラスターを囲む密集した塵の雲を透過する可能性があるため、赤外線も重要です。
ミネソタ大学のRobert Gehrz氏は、「塵は光学的スターライトを非常に効果的に遮断しますが、より長い波長の赤外光は、塵の粒子の周りを直接通り、私たちの視界を妨げます。これにより、若い星からの赤外光をよりはっきりと見ることができます。」
しかし、画像が赤外線で撮影された場合でも、若い分散クラスターのかすかな軌跡ではなく、銀河の滑らかな古い円盤からの光が支配的です。クラスターを選択するために特別な数学的操作が必要でしたが、そのかすかなトラックは滑らかではないため正確に見ることができます。
メキシコのプエブラにあるオプティカイエレクトロニカのチームメンバー、イヴァニオプエラリは、1800年代初頭に数学者ジャンバプティストフーリエが発明した手法を使用しました。この技法は、効果的には、星の形成が発生する物理スケールで構造を選択する空間フィルターです。 「構造は、人間の目では元のスピッツァーの画像では見ることができません」とプエラリは述べています。
「フーリエフィルタリングと赤外線画像の組み合わせにより、適切なサイズと適切な年齢の領域が強調されました。その後、銀河の円盤にある非常に多くの星の流れを明らかにすることは、1年前には想像もできませんでした。この発見は、スピッツァー宇宙望遠鏡の大きな可能性を強調し続け、私たちの誰もが夢にも思わなかったであろう貢献を可能にしました」と語った。写真、および発見の共著者。
「ガリレオは天文学者であり数学者でもあるので、誇りに思っていました。これは、天文観測と数学およびコンピューターの使用の素晴らしい相互作用です。ガリレオが望遠鏡を使って1609年に天の川銀河を調べてからちょうど400年になります。
ソース：スピッツァー
