天の川銀河に長い間「住んでいる」私たちの「隣人」が誰なのか知っていますか？

著者 |周一浩

監査 |黄建

編集者 |趙静源

大マゼラン雲と小マゼラン雲は、私たちが住んでいる天の川銀河に比較的近い 2 つの不規則矮小銀河です。北緯20度以南でのみ見ることができます。これらは、それぞれ見かけの等級が 0.4 と 2.2 で、肉眼で見える、南半球の空にある明るい深宇宙天体です。そのため、南半球の先住民は、大マゼラン雲と小マゼラン雲について古くから知っていました。しかし、イタリアの探検家アメリゴ・ヴェスプッチが、この 2 つの深宇宙天体について明確な記録を残したのは、1500 年代初頭になってからでした [ペルシャの天文学者アブド・アル・ラフマーン・アル・スーフィーが、西暦 964 年頃に記録していた可能性がありますが、この見解は議論の余地があります]。

この 2 つの深宇宙天体は、1519 年から 1522 年にかけてポルトガルの探検家フェルディナンド・マゼランが率いた探検隊が世界一周の航海中に観測したものです。マゼラン自身はこれらの天体を個人的に観測して記録したわけではないかもしれませんが、イタリアの探検家アントニオ・ピガフェッタを含む彼の仲間の隊員は、これらの深宇宙天体を観測して記録しました。マゼランの航海のおかげで、これら 2 つの深宇宙天体は後に大マゼラン雲 (LMC) と小マゼラン雲 (SMC) と呼ばれるようになりました。

大マゼラン雲（画像提供：ESO）

大マゼラン雲は、ドラド座とモンテネグロ座の合流点に位置し、地球から約 16 万光年離れており、直径は約 3 万光年です。その質量は太陽100億個分に相当します。これは天の川銀河の中で最も明るい衛星銀河の一つです。上の画像の中央付近にある特に印象的な特徴は、大マゼラン雲にある直径約 2,000 光年の広大な星形成領域であるタランチュラ星雲です。

大マゼラン雲のタランチュラ星雲（画像提供：ESO）

小マゼラン雲は、きょうだい座の方向に位置し、天球上に投影すると、天の川銀河の球状星団きょうだい座47番星に近い位置にあります。小マゼラン雲は地球から約20万光年離れています。その直径は約2万光年、総質量は太陽の約70億倍です。大マゼラン雲と同様に、この銀河は私たちに最も近い銀河系外銀河の 1 つです。

小マゼラン雲と球状星団 47 トゥカン座 (画像提供: ESA)

南半球に旅行する機会があれば、晴れた夜空でこの 2 つの深宇宙天体を観察することを忘れてはなりません。大マゼラン雲と小マゼラン雲は南天の極から約 20 度離れています。見かけの等級が明るいため、夜空では非常に簡単に識別でき、南半球の天文学愛好家にとって重要な観測対象となっています。南緯20度以南の地域では、定常視程円内に位置し、常に地平線上にあります。ほぼ一年中見ることができますが、特に南半球では春と夏に観測条件が最も良くなります（南半球の季節は北半球と逆で、南半球の春と夏はおおよそ毎年10月から翌年の3月までです）。

パラナル天文台上空の大マゼラン雲と小マゼラン雲（画像提供：ESO）

大マゼラン雲と小マゼラン雲も科学史上重要な位置を占めています。 1912年、アメリカの天文学者ヘンリエッタ・レヴィットは小マゼラン雲にある25個のセフェイド変光星の光度変化周期と明るさを研究し、両者の間に一定の関係（周期と光度の関係と呼ばれる）があることを確認しました。この関係は距離を測定するのに使用できるため、非常に重要な発見でした。 1913 年、デンマークの天文学者エイナール・ヘルツシュプルングは、この関係式を使って初めて小マゼラン雲までの距離を推定し、その結果は約 30,000 光年でした。今では彼が測定した距離は短すぎたように思われますが、この距離測定方法の実用的価値も証明されました。また、1987年に大マゼラン雲で発見された超新星SN1987Aは、1604年以来初めて肉眼で観測された超新星であった（アンドロメダ銀河で爆発した超新星SN1885Aの最大輝度は5.8等に達したが、肉眼での観測の明確な記録はなかった）。これは恒星の進化に関する非常に重要な情報を提供し、ニュートリノ天文学という新しい分野を開拓しました。

タランチュラ星雲の近くにある SN 1987A (写真で最も明るい星) (画像提供: ESO)

大マゼラン雲と小マゼラン雲には、多数の恒星のほか、多くの星団、星雲、その他の構造が含まれており、銀河の相互作用と進化を研究する絶好の機会を提供し、恒星や銀河の形成、天の川銀河の集積などの重要な科学的疑問に答えるのに役立ちます。例えば、2019年に天文学者はラス・カンパナス天文台の2.5メートルデュポン望遠鏡を使用して、大マゼラン雲と小マゼラン雲の星形成率は天の川銀河のわずか50分の1であるが、大マゼラン雲の星形成率は約20億年前に6倍に増加しており、これは小マゼラン雲との相互作用が原因である可能性があるということを発見しました。この発見は、天文学者が星の形成と銀河の相互作用の歴史を理解するのに役立ちます。

大マゼラン雲と小マゼラン雲の研究がますます深まるにつれ、天文学者たちは天の川銀河の隣りにあるこの2つの星の謎を徐々に解明してきました。ますます多くの発見により、宇宙に対する理解が深まるだけでなく、貴重なデータと理論的根拠も提供され、より正確な宇宙モデルの構築に役立っています。今後も観測技術の進歩と宇宙への理解の深まりにより、大マゼラン雲と小マゼラン雲は天文学研究の宝庫となり、宇宙の謎をさらに解き明かしていくことでしょう。

参考文献

（１）趙燕小マゼラン雲[J]。百科事典探検（航空宇宙）、2017（6）：27-27。

（２）天の川銀河への最初の訪問者[J]。ニューナレッジ、2007(11):22-22.

（３）タランチュラ星雲[J]サイエンス・エンライトメント、2016(8):F0004。

（４）趙燕大マゼラン雲[J]。百科事典探検（航空宇宙）、2019年、（Z2）：75。

（５）戴文大マゼラン雲までの距離の正確な決定[J]。物理学、2014年、43(06):423。

(6) ノーラ・テイラー・ティルマン、「スロースタートの後、天の川銀河の近隣星々は星形成ゲームを強化した」、スペース、https://www.space.com/43248-milky-way-neighbors-increase-star-formation.html

(7) マゼラン雲、ウィキペディア、https://en.m.wikipedia.org/wiki/Magellanic_Clouds

(8) 大マゼラン雲、ウィキペディア、https://en.m.wikipedia.org/wiki/Large_Magellanic_Cloud

(9) 小マゼラン雲、ウィキペディア、https://en.m.wikipedia.org/wiki/Small_Magellanic_Cloud