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銀河ハローの構造と起源は複数の球状星団が物語る宇宙の進化

一般的に「銀河」と言うと、有名なアンドロメダ銀河のような渦巻き型をした美しく壮大な天体をイメージするかも知れません。

しかし、銀河にはその渦巻きを取り巻く希薄な天体群が存在し、その部分は「銀河ハロー」と呼ばれていて、銀河ハローまで含めた全体が一つの銀河として構成されています。

ただ、あまり知られていない銀河ハロー。

いったいそこには、どんな天体が存在し、どんな構造をしているのか?

銀河全体の構造を含め、簡単に解説出来るよう調べてみたいと思います。

銀河の構造

我々の太陽系がある天の川銀河を含め、多くの銀河には周りを取り囲む”ハロー”と呼ばれる領域が存在します。

銀河の構造は、中心部分に物質の密度が濃い領域「銀河バルジ」。

さらに、バルジの周りを取り囲む「ディスク(スパイラルアーム含む)」。

そして、今回メインで解説する銀河全体を球殻状に取り囲む「銀河ハロー」で構成されています。

多くの人は、ハッキリと見えるバルジとディスクで一つの銀河が出来ていると思いがちですが、広大な領域を取り囲む銀河ハローはあまり知られていまいようです。


「画像参照:天の川銀河の構造(名古屋市科学館より)」

では、銀河の構造とはどのようになっているのでしょうか?

銀河中心部~バルジの構造

銀河バルジは銀河の中心部分の天体やガス等の星間物質の密度が高く、銀河を横から見ると凸状で膨らんで見えます。



銀河の中心部に位置するバルジ。
多くの銀河は、この中心部分に太陽質量の数千倍~数億倍に及ぶ超大質量ブラックホールがあると考えられており、我々の太陽系がある天の川銀河の中心部にも太陽質量の300万倍以上の巨大ブラックホールの存在が確認されています。

また、銀河バルジが明るく輝き膨らんで見える理由は、ブラックホールの巨大重力により集まったガス等の星間物質を、ブラックホールから放出されたエネルギーが温めているためではないか?とも考えられています。

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銀河を渦巻く~ディスクの構造

銀河全体を円盤状の渦巻きのように取り囲む銀河ディスク。

我々の太陽系もまた、ここの部分に位置し約2億年の長い年月をかけて銀河を一周しています。

銀河ディスクの特徴は、銀河を渦巻くように囲む複数の腕(スパイラルアーム)。



スパイラルアームの中はガスや星の密度も高く、さらには星々の活動も活発で頻繁に星の生成が行われているモノと考えられており、高エネルギーの宇宙線も飛び交う言わば生命にとっては危険地帯ではないか?と考えられています。

ただ、太陽系は銀河ディスクの中に位置していますが、現在はスパイラルアームの外にあります。

スパイラルアームの外は星の密度も低く穏やかな空間だと考えられ、
この穏やかな空間に位置する太陽系のおかげで、地球に生命の恵みが育まれているとの推測と、さらには、太陽系が銀河を公転する過程で何度もスパイラルアームの中を通過していると考えられ、スパイラルアームに突入することで、寒冷化等、過去の地球環境の変化に少なからず影響を与えているのではないか?との推測もあります。

銀河を包み込む~銀河ハローの構造

我々の太陽系がある銀河系(天の川銀河)の直径は約10万光年だと言われていますが、実際の銀河は銀河全体を球状に包み込むような構造になっています。

その球状に取り巻く領域のことを「銀河ハーロー(ハロ)」と呼び、ハローまで含めた銀河の大きさは約15万光年にも及びます。


「画像参照:天の川銀河の構造(国立科学博物館より)」

銀河ハローには何が存在するのか?

この領域に存在するのは、多くの古い星々で構成された球状星団が広く分布し、現在約150個ほど銀河内で発見されています。


「画像参照:さそり座の球状星団(Wikipediaより)」

球状星団は数千個~数百万個程の星が重力により集まっていて、非常に星の密度が高いため星同士の近接相互作用で星の重力の影響も大きく、中には星の衝突も起こっているのではと考えられています。

銀河ハローの正体は銀河の衝突の名残り?

現在、2,000億個以上の恒星の集合体である天の川銀河。

かつて天の川銀河は、これよりももっと小規模な矮小銀河だったのではないかと考えられており、複数の矮小銀河の衝突を繰り返した事により現在の銀河が誕生したと推測されています。

この銀河同士の衝突の名残りが古い星々で形成されいる球状星団であり、これらがリボンのように球状に銀河を取り巻いている事が最新の研究により判明しています。


「画像参照:YouTUBEより」

地球外知的生命体は銀河ハローにいる?

これは一部の科学者が示唆している事ですが、古い星々で構成されている銀河ハローにある球状星団には知的生命体が育成出来る環境がある!?としています。

星(恒星)が古い事により、その星系に存在する惑星は生命が進化する時間が十分につくられる。

その環境により、もし人類のような知的生命体になり得る生物が誕生した場合、球状星団には高度な文明が生まれる条件を持つ星が多く存在するとの考えもあるようです。

もちろんこれは推測でしかありませんが、球状星団の特徴は星同士の密集です。

星同士が密集していれば、近接相互作用や星間放射線で生命が育成される環境そのものが成り立たない意見もあります。

しかし、球状星団に知的生命体の育成環境を示唆する科学者は、全ての星々が密集しているのではなく、球状星団内には生命をはぐくむ惑星が生き残れそうな場所も存在しているとの事。

つまり、現在進行中の地球外知的生命体探査(SETI)は、この球状星団に探査の目を向ければ、銀河系内で地球外生命体の通信を傍受出来る可能性があるとも指摘しています。


「画像参照:GO FOR LAUNCH

ただ、球状星団が多く存在する銀河ハローは地球から遠く、近くでも数千光年の距離にあります。

この距離で知的生命体の通信を傍受できるのか?
そこは疑問が残るところです。

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