銀河の合併は特に珍しいことではありませんが、重要な出来事です。関係する銀河だけでなく、銀河がどのように進化するかをつなぎ合わせようとする科学者のために。現在、ALMAを使用している天文学者は、銀河を統合する最も初期の例を発見しています。
問題の銀河の組み合わせはB14-65666と呼ばれ、扱いにくい名前ですが、科学的には便利です。 （今のところ、これを「オブジェクト」と呼びます。）オブジェクトは130億光年離れており、六星座にあります。つまり、私たちが今見ている光は、宇宙の始まりの直後、130億年前にオブジェクトを残しました。
このオブジェクトが発見されたのは今回が初めてではありません。以前、ハッブルはこのオブジェクトを発見しましたが、ハッブルには2つの別々のオブジェクト、おそらく星団として見えました。しかし、おそらく世界で最も感度の高い電波望遠鏡であるAtacama Large Millimeter / Submillimeter Array（ALMA）を使用しているチームは、物体が実際には130億年前に2つの銀河が合体していることを示しました。
これらの新しい観測の結果は、2019年6月18日に日本天文学会の出版物に掲載されています。この論文の名前は「ビッグスリードラゴンズ」です。az= 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um、[CII ] 158 um、およびALMAを使用したDust Continuum。」研究の筆頭著者は日本の早稲田大学の橋本卓也です。
ハッブルが物体を見たとき、それは紫外スペクトルに限定されていました。その制限により、オブジェクトは北東部と南西部の2つの星団のように見えました。しかし、橋本氏と彼のチームがアルマの力を使ってオブジェクトを研究したとき、彼らは別の何かを見ました：化学元素の明確な指紋です。
アルマ望遠鏡は、対象物内の炭素、酸素、粉塵の電波放出を確認することができました。これら3つの信号の検出は、オブジェクトの性質を解き放つための鍵でした。
分析の結果、ハッブルが見たように、オブジェクトには実際に2つの部分があることがわかりました。しかし、炭素、酸素、および塵からの信号は、ALMAのおかげで、オブジェクトに関する情報の別の層を追加しました。 2つのブロブは異なるものの、1つのシステムを形成していることがわかりました。各塊は異なる速度で動いています。これは、それらが2つの銀河が合体していることを示しています。
「ALMAとHSTの豊富なデータと高度なデータ分析を組み合わせることにより、B14-65666が宇宙の最も初期の時代の銀河の組み合わせであることを示すためにそれらを組み合わせることができました」と橋本はプレスリリースで説明します。 「そのような遠くの物体の3つのコンポーネントからの電波の検出は、遠くの宇宙を調査するALMAの高い能力を実証しています。」
調査によると、オブジェクトは現在、銀河の合併の最も初期の既知の例です。研究者たちはまた、B14-65666の全恒星質量を天の川の質量の10％未満と推定しました。これは、オブジェクトがその進化の最も初期の段階にあることを意味します。それは古代なので、これは理にかなっています。
天体は若いですが、私たち自身の銀河よりも星の生成においてはるかに活発です。アルマ望遠鏡の観測により、ダストの高温と明るさが検出されました。著者は、それはおそらく活発な星形成によって生成された非常に強力な紫外線の結果であると言います。衝突している銀河が大量のガス圧縮を受けて星形成のバーストを引き起こすため、この活発な星形成は銀河の融合のもう1つの指標です。著者が彼らの論文で言うように、「…我々は、B14-65666が主要な合併によって誘発されたスターバースト銀河であると主張する」
「次のステップは、もう一つの主要な化学元素である窒素、さらには一酸化炭素分子さえも探索することです」と早稲田大学の教授で研究チームの一員である井上昭夫は言った。 「最終的には、銀河の形成と進化に関連して、元素と物質の循環と蓄積を観察的に理解したいと考えています。」
銀河の合併は銀河の進化の重要な部分です。多くの場合、大きな銀河は小さな銀河を飲み込みます。小さな銀河は合体してより大きな銀河を形成することができますが、それはまれであると考えられています。私たち自身の天の川は、現在の巨大なサイズに成長するのを助けた合併を経験しました。
2018年の論文では、天文学者が天の川に異なる銀河からの星の集団が含まれていることを示す1世紀の観測に基づく証拠を提示しました。およそ100億年前に、別の銀河が私たちの銀河と衝突し、銀河の内部ハローに星の明確な集団を残しました。その論文の著者は、それらの星は、おおよそ小さなマゼラン雲のサイズである小さな銀河からのものであると主張しました。
約45億年後、天の川はアンドロメダ銀河と衝突して合体します。結果として生じる銀河は、おそらく、ミルクドロメダと呼ばれます。そして現在、天の川はAntlia 2（Ant 2）と呼ばれるはるかに小さな幽霊銀河と合流、または食べています。
研究の著者は、私たちの天の川と同様に、今のところ検出されていないオブジェクトの未来（過去？）にさらに多くの合併があるかもしれないと考えています。この論文では、「現在のデータにはB14-65666の周りのコンパニオンオブジェクトは表示されていませんが、将来のより深いALMAデータによってB14-65666の周りのコンパニオンギャラクシーが明らかになる可能性があります。」彼らは、オブジェクトがフォローアップ観察の主要な候補であると結論付けています。 「利用可能な豊富なデータと空間的に拡張された性質を考えると、B14-65666は、ALMAと<the> James Webb宇宙望遠鏡による追跡観測の最良のターゲットの1つです…」
出典：
- プレスリリース：アルマ望遠鏡が銀河の結合の最も初期の例を発見
- 研究論文：「ビッグスリードラゴン」：a z = 7.15 [Oiii] 88 µm、[Cii] 158 µmで検出されたLyman Break Galaxy、およびALMAのダスト連続体
- ウィキペディアのエントリー：Galaxy Merger
- 研究論文：天の川の内部恒星ハローと厚い円盤の形成につながった合併
- アルマ天文台
