画像クレジット：NRAO
National Science FoundationのRobert C. Byrd Green Bank Telescope（GBT）を使用する天文学者のチームは、銀河形成の残りのビルディングブロック（中性水素雲）にあるアンドロメダ銀河の周りに群がっているように見えるものを初めて決定的に検出しました。アンドロメダ星座、天の川に最も近い大きな渦巻銀河。
この発見は、科学者が天の川とすべての渦巻銀河の構造と進化を理解するのに役立つかもしれません。また、成熟した銀河の特定の若い星が同時代の人が含んでいる重い元素を驚くほど失っている理由を説明するのにも役立ちます。
アンドロメダや私たちの天の川のような巨大な銀河は、小さな銀河と繰り返し合体し、さらに大量の低質量の「雲」が降り積もることによって形成されると考えられています。 」とメリーランド州ボルチモアにあるジョンズホプキンス大学のデービッドA.ティルカー氏は語った。 「理論的な研究は、この銀河の成長プロセスが今日も続くと予測していますが、天文学者は、これまで、近くの銀河に落下する予想される低質量の「ビルディングブロック」を検出することができませんでした。」
Thilkerの研究はAstrophysical Journal Lettersに掲載されています。他の寄稿者は以下を含みます：オランダ天文学研究財団のロバート・ブラウン。ルネA.M.ニューメキシコ州立大学のウォルターボス;イタリアのOsservatorio Astrofisico di ArcetriのEdvige Corbelli。ウェストバージニア州グリーンバンクにある国立電波天文台（NRAO）のフェリックスJ.ロックマンとロナルドマッダレーナ。バージニア大学のエドワード・マーフィー。
天の川とアンドロメダは何十億年も前に、銀河系の原材料が豊富な宇宙の近所で形成されました。その中で水素、ヘリウム、冷たい暗黒物質が主要な構成要素でした。現在、この原材料のほとんどはおそらく2つの銀河に飲み込まれていますが、天文学者は、いくつかの原始的な雲がまだ自由に浮いていると考えています。
以前の研究では、天の川の近くにあるがその円盤の一部ではない、中性の原子状水素の雲がいくつか明らかになっています。これらは、銀河の回転との調和が難しい速度で移動しているように見えたため、最初に発見されたとき、最初は高速雲（HVC）と呼ばれていました。
科学者たちは、HVCがこれまで捕獲を免れた天の川のビルディングブロックを構成しているか、あるいは天の川内のエネルギープロセス（複数の超新星）によって予期せぬ速度まで加速されたガスを追跡したかどうかは不明でした。アンドロメダ銀河に結合された同様の雲の発見は、これらのHVCの少なくとも一部が実際に銀河のビルディングブロックであるというケースを強化します。
天文学者は、電波望遠鏡を使用して、中性の原子状水素が自然に放出する特徴的な21センチメートルの放射線を検出できます。これらの低質量銀河ビルディングブロックを分析することの大きな困難は、それらの自然の電波放射が非常に弱いことでした。私たちに最も近いものでさえ、私たちの銀河を周回している雲は、深刻な距離の不確実性のために研究するのが難しいです。 「私たちは天の川HVCが比較的近くにあることを知っていますが、正確にどれほど近いかを決定するのは非常に困難です」とThilkerは言いました。
アンドロメダ銀河などの明るい光源の近くでさえ、忠実度の高い画像を生成できる非常に敏感な機器が必要なため、よく知られた距離にある外部銀河の周りに行方不明の衛星を見つける過去の試みは成功していません。
このタスクは、スポットライトに隣接して置かれたろうそくを視覚的に区別することに似ていると考えるかもしれません。最近委託されたGBTの斬新なデザインは、これらの課題に見事に対応し、天文学者にアンドロメダ周辺の雑然とした近所を初めて見てもらいました。
アンドロメダ銀河は、最も近い巨大な渦巻銀河であるため、ターゲットにされました。 「ある意味で、金持ちは宇宙でさえ金持ちになる」とティルカーは言った。 「他のすべてが等しい場合、たとえば、小さな矮小銀河の近くよりも、大きな渦巻銀河の近くに、より多くの原始雲が見つかると予想されます。アンドロメダは、特に地球からの距離がわずか250万光年という比較的近いことを考えると、見るのに適した場所です。」
GBTが突き止めることができたのは、20の離散した中性水素雲の集団と、拡張されたフィラメント状の構成要素でした。これは、天文学者が両方ともアンドロメダに関連していると信じています。アンドロメダのハローの重力の影響下にあると思われるこれらのオブジェクトは、「失われた」（おそらく暗黒物質が支配している）衛星とそれらの合併の残骸のガス雲であると考えられています。アンドロメダから163,000光年以内に発見されました。
好評の宇宙論モデルはこれらの衛星の存在を予測しており、それらの発見は宇宙に欠けていた「冷たい暗黒物質」の一部を説明することができます。また、これらの低質量オブジェクトがより大きな銀河の周りに遍在していることの確認は、G矮星として知られている特定の若い星が数十億年前に進化したものと化学的に似ている理由の謎を解くのに役立ちます。
銀河は年を重ねるにつれて、星の核や超新星の激変爆発における核反応によって形成された重元素の濃度が高くなります。これらの爆発により、重い元素が銀河に噴出し、銀河は惑星になり、次世代の星に取り込まれます。
しかし、天の川や他の銀河の若い星のスペクトル分析や測光分析では、驚くほど重い元素を含まない特定の数の若い星が存在し、銀河進化の初期段階で形成されたはずの星に似ていることが示されています。
「この奇妙な異常を説明する1つの方法は、そこから新しい星を形成するための生の銀河系材料の新しいソースを用意することです」とマーフィーは言いました。 「高速の雲は銀河形成の残りの構成要素である可能性があるため、それらにはほとんど初期の濃度の水素が含まれており、ほとんどが古い銀河に種をまいている重金属を含んでいません。」したがって、彼らの大きな銀河への統合は、G矮星の形成に新鮮な物質がどのように利用できるかを説明することができます。
アンドロメダ銀河はM31としても知られ、肉眼では地球から見える数少ない銀河の1つであり、アンドロメダ星座のかすかな染みとして見られます。アンドロメダは、適度な望遠鏡で見ると、M32とM110として知られる2つの有名な衛星矮小銀河があることも明らかにしました。これらの小人は、ティルカーと共同研究者によって研究された雲とともに、最終的にアンドロメダと合併する運命にあります。天の川、M33、アンドロメダ銀河、および約40人の小人の仲間が、「ローカルグループ」として知られているものを構成しています。
今日、アンドロメダはおそらく天の川以外で最も研究されている銀河です。実際、天の川のような銀河の性質について私たちが知っていることの多くは、アンドロメダを研究することで学んだものです。なぜなら、私たち自身の銀河の全体的な特徴は、内部の視点から偽装されているからです。 「この場合、アンドロメダは天の川の良い類似物です」とマーフィーは言いました。 「それは全体像を明らかにします。天の川の中で暮らすことは、外に出ることなく、家の様子を内側から判断しようとするようなものです。しかし、近所の家を見ると、自分の家がどのように見えるかを感じることができます。」
GBTは、世界最大の完全に操縦可能な電波望遠鏡です。
National Radio Astronomy Observatoryは、全米科学財団の施設であり、Associated Universitys、Inc.の協力を得て運営されています。
元のソース：NRAOニュースリリース
