最近の研究では、天の川銀河の渦巻円盤がずっと前に90度回転した可能性があり、この出来事が銀河中心の周りの太陽系の軌道を再定義した可能性があることを示唆しています。
天の川銀河のような渦巻銀河は、2 つの主要な構造部分で構成されています。1 つはほとんどの星、ガス、中央のブラック ホールが集中している円盤で、もう 1 つは円盤を取り囲む古い星からなるより拡散したハローです。
しかし、天の川銀河の恒星の暈は常に珍しい特徴を示してきました。欧州宇宙機関のガイア計画は以前、ハロー星の回転が渦巻円盤の物質に比べて遅いことを検出していた。今回、ダラム大学のキリル・バトラコフ氏が主導したスーパーコンピューターのモデルは、銀河の合体と円盤の回転がこの特異性を説明できる可能性があることを明らかにした。
バトラコフ氏と彼のチームは、シミュレーション研究で、数十億年にわたる 25 個の天の川銀河のような銀河の進化を追跡しました。彼らは、ゆっくりと回転するハローを持つ銀河は、他の銀河と正面衝突し、ある時点で銀河円盤が変化した銀河でもあることを発見した。
バトラコフ氏は声明で、「天の川銀河が過去にガイア・シャギー・エンセラドゥスとして知られる銀河と大規模な正面衝突を起こしたことはすでに分かっている」と述べた。 「したがって、天の川の円盤はおそらく過去に回転していたと考えられます。」
ガイア・ソーセージ・エンケラドゥスは、太陽の100億倍以上の質量を持つ矮小銀河で、約80億年から110億年前に天の川銀河と衝突した。この衝突の証拠は、ガイア計画の恒星の運動測定からも得られました。この衝突銀河の独特の名前は、銀河系の重力によって断片化されたとき、その星々が細長いソーセージ状の流れの中に向けられ、それが銀河のハローに組み込まれたという事実に由来しています。
この衝突は天の川銀河が受けた最後の大きな衝撃でしたが、おそらくこれが最後の大きな出来事ではなかったのでしょう。ある時点で、銀河の円盤が傾いたように見えますが、正確な原因はまだ不明です。シミュレーションにより、円盤が回転するすべての銀河が以前に合体を起こしたわけではないことが示されたことは注目に値します。
「我々は、ディスクの反転を引き起こす別のメカニズムがある可能性があると考えている」とバトラコフ氏は語った。同氏は、現時点ではどのシナリオが天の川銀河に具体的に当てはまるかは研究チームには不明であり、円盤の傾きの正確な仕組みについてはさらなる研究が必要であると説明した。
融解機構と円盤傾斜機構の両方が、ハローの回転を遅くする原因となった。この正面合体により、ガイア・シャギー・エンケラドゥス銀河の多くの星が円盤と著しくずれた軌道でハローに投げ込まれ、星団全体として円盤に対してよりゆっくりと回転することになった。
ディスクの傾きも同様の状況を引き起こします。シミュレートされたモデルでは、銀河の周囲の空間を基準にして回転が測定されますが、円盤の向きがハローを基準にして変化すると、すぐには向きが再設定されず、回転を円盤と同期させるのに時間がかかります。この位置合わせの欠如により、新しいディスクの向きに対するハローの回転の一貫性が低下します。
もし太陽系の存在中に円盤の傾きが起こっていたら、銀河の中心を回る私たち自身の軌道に影響を与えた可能性があります。
「円盤の傾きは、おそらく太陽も含め、天の川銀河の星のほとんどが現在とは全く異なる軌道を描いたことを意味する。これは、銀河系の『安定点』が太陽系の生涯を通じてそれほど安定していなかった可能性を示している」とバトラコフ氏は述べた。この啓示は、私たちの宇宙領域の安定性についての認識を変えるため、極めて重要です。
他の銀河について私たちが理解していることの多くは、天の川の歴史に関する知識から得られています。
「円盤が傾いているという発見は、この物語に新たな章を加えるものであり、他の銀河というより広い文脈の中で天の川銀河を位置づける際に考慮しなければならない章だ」とバトラコフ氏は語った。彼はまた、このような複雑な歴史を、事件の数十億年後に注意深く観察して再構築する驚くべき能力を認識しています。
「私が最も興奮しているのは、この複雑な歴史が現在の観察だけから再構築できるということです」と研究者は語った。
バトラコフ氏は、2026年7月20日から7月24日までバーミンガム大学で開催された王立天文学協会の全国天文学会議で自身の研究を発表した。
