最近の天文観測により、天の川銀河に関する現在の知識が疑問視されており、私たちの銀河がこれまで想定されていたよりも広範囲で巨大で、対称性が低い可能性があることが示されています。新しい分析により、その渦巻状腕のうちの 2 つが以前の計算よりも地球から約 10% 離れていることが明らかになりました。この発見は、科学者に銀河全体の寸法の再調整を促す可能性がある。
科学者チームは、遠隔宇宙爆発の残骸を詳細に分析した結果、天の川銀河の巨大な渦巻き腕のうち 2 つが、これまでの想像よりも大幅に離れていることを特定しました。これらの結果は、学者によって指摘されているように、銀河の総質量、そしておそらくはその形態の再評価につながる可能性があります。
私たちの銀河である天の川銀河は棒渦巻として分類され、超大質量ブラック ホールいて座 A* を収容する密集した中心領域が特徴です。射手座の腕、たて座の腕、ケンタウルス座の腕、ペルセウスの腕、そして外側の腕の 4 つの主要な腕がそれを取り囲み、巨大な風見鶏の羽根のように曲線を描いて伸びています。ほとんどの星と銀河ガスはこれらの宇宙腕に集中していますが、太陽や他の小さな星は中間領域や他の二次地層に生息しています。
これまで、銀河腕の寸法は、地球から天の川を完全に見ることが不可能であることを考慮して、主に天の川の回転速度によって計算されていました。 NASA のデータによると、この方法は、約 10 万光年の銀河の直径とその質量 (約 1 兆 5,000 億太陽質量に相当) を計算するために使用されました。
しかし、大規模構造を測定するこのアプローチは完全に正確ではなく、約 175 年前に渦巻き構造が確認されて以来、私たちの銀河について多くの疑問を引き起こしています。
「多くの場合、天の川の最も遠い腕のモデリングは、銀河の回転に関する私たちの理解に裏付けられて間接的に行われますが、この方法論は誤りを引き起こす可能性があります」と、この研究の主著者であり、博士号の一環として調査を行ったイタリア国立天体物理学研究所の研究員であるベアトリス・ヴァイア氏は声明で説明した。彼女は、銀河の中心からの距離が離れるにつれて測定の精度が大幅に低下すると付け加えた。
6月19日に学術誌「Astronomy and Astrophysics」に発表された新しい研究では、科学者たちは銀河の腕を測定するための革新的な方法論を発表した。彼らは、宇宙で最も強力で最も明るい爆発、いわゆるガンマ線バースト (GRB) を使用しました。これらの恒星の爆発によって放出された X 線光は、銀河腕に見られるような高密度のガス星雲を通過する際に、発光リングまたはエコーを生成し、その直径は地球からの距離を直接反映します。
研究チームは、地球周回軌道上にある NASA のチャンドラ X 線天文台と欧州宇宙機関の XMM ニュートン天文台からの情報を利用して、3 つの異なる GRB からのエコーを調べました。これらのエコーは、それぞれペルセウス座、アウター座、スクトゥム・ケンタウルス座の腕にあるガス雲を通過しました。分析の結果、外側腕とたて座ケンタウルス腕は、これまでの推定よりも地球から約 10% 離れている可能性が高いことが示されました。わずかな量に見えますが、これは数千光年の差に相当します。
この発見の潜在的な最大の意味は、私たちの銀河がこれまで想像されていたよりも広大で、その結果、より巨大であるという事実にあり、それは私たちの宇宙近隣の理解に重大な影響を与える可能性があります。
研究論文の共著者でイタリアのボローニャ大学の天文学者であるイラリア・フォルナシエロ氏は、「変動はささやかなものだが、これらの距離の変化は極めて重要である。なぜならそれらは私たちの銀河を理解するための基本的な要素だからだ」と、研究論文の共著者でイタリアのボローニャ大学の天文学者イラリア・フォルナシエロ氏は別の声明で述べた。 「たとえば、これは天文学者が銀河の質量の推定値を修正する必要があることを意味するかもしれません。それは腕の長さに影響を与えるからです。」
新しい科学論文と一緒に公開されたアニメーションは、新しいデータによると、天の川がどのように見えるかを示しています。これらは、外腕とたて座-ケンタウルスの腕が銀河間空間にさらに突き出ていることを示しており、私たちの銀河が完全な渦巻きというよりも、バランスの取れていないカタツムリの殻に似た外観を与えています。
ただし、いて座の腕や他の小さな銀河部分は同じ方法論で評価されていないため、これらの視覚化は銀河の形状の正確な表現を保証するものではありません。それにもかかわらず、ペルセウスの腕が GRB によって照らされた他の 2 つの腕ほど遠くないという観測は、銀河全体にわたる予期せぬ非対称性を示しており、これには簡単な説明はありません。
研究者たちは現在、銀河の残りの構成をマッピングするために使用できるさらに多くの GRB を探しており、これにより、私たちの宇宙近傍の実際の構造をより深く理解できるようになります。しかし、これらの宇宙爆発の位置を特定することは、困難な作業であることが判明しています。
研究論文の共著者でイタリアのパヴィア高等大学の天文学者であるアンドレア・ティエンゴ氏は、「私たちはこれらの出来事を宇宙に見せてくれるのに依存しているが、これまで25年以上で有用な出来事はほんのわずかしか特定できていない」と声明で述べた。同氏は「それでもなお、我々はさらなる探索を続けるつもりだ」と付け加えた。
