科学者たちは最大の銀河を発見しました。その大きさはどれくらいでしょうか?想像力を覆す

最近、科学者たちは宇宙に巨大な銀河を発見した。怖いように聞こえるかもしれませんが、一緒に共有しましょう。この機会に銀河に関する基礎知識を広めたいと思います。

まず銀河とは何かを理解しましょう。銀河は宇宙のいたるところに存在する天体構造です。これは、密集した多数の星によって形成された大規模なシステムであり、一般に宇宙島として知られています。銀河の形成についてはさまざまな説明がありますが、まだ決定的な結論は出ていません。しかし、銀河はビッグバンから約10億年後に形成されたと一般的に信じられています。しかし、ハッブル望遠鏡はビッグバンから4億5000万年後に形成されつつあった銀河を捉えており、銀河はそれよりもさらに以前に形成されていたはずだ。

現代宇宙論の標準モデル理論によれば、宇宙は約138億年前の爆発で誕生したとされている。宇宙はビッグバン以来膨張を続けており、当初の極めて高い温度から徐々に温度が下がり、ビッグバンから38万年後に温度と密度が低下して中性原子が形成されるようになりました。宇宙で元素が形成されたばかりの頃は、水素とヘリウム、そしてごく少量のリチウムしか存在していませんでした。これらの元素は重力の影響を受けて互いに凝縮し、徐々に大きな星雲を形成しました。このようにして原始銀河が形成されました。

一方では、元の銀河の星雲団はどんどん小さくなり、他方では周囲の水素とヘリウムを絶えず吸収しており、その質量はどんどん大きくなっています。不均一な収縮と星雲団間の相互運動により、元の銀河は徐々に回転します。回転速度が速いものは円盤状または螺旋状になり、楕円形になるものもあります。

元の銀河雲団の密度が増加するにつれて、重力の力によって小さな星雲団が徐々に独立して形成されました。これらの小さな星雲団は縮小し続け、徐々に星を形成しました。

銀河の本体は星です。星が形成されると、周囲の星雲の塵を吸収するため、星と星の間の空間はどんどん空っぽになってしまいます。

しかし、星や星雲は宇宙で目に見える物質にすぎません。現代の研究により、宇宙では目に見える物質はわずか4.9%で、残りの95.1%は目に見えない暗黒物質と暗黒エネルギーであることがわかりました。したがって、暗黒物質と暗黒エネルギーが宇宙を支配しており、暗黒物質の重力が銀河の形を維持する主な力となっています。

銀河は一般的に単独で存在するのではなく、重力の相互作用により常にグループで存在します。最も小さなクラスターは銀河団または銀河団と呼ばれ、より大きなクラスターは超銀河団と呼ばれます。さらに大きなクラスターは超超クラスターと呼ばれ、巨大な天体構造や観測可能な宇宙にまで及びます。たとえば、私たちの天の川銀河は 50 個以上の銀河からなるグループを形成しており、科学者はこれを「局部銀河群」と呼んでいます。

このグループでは、アンドロメダ銀河がボス、天の川が2番目、さんかく座が3番目です。残りの40余りの銀河は矮小銀河であり、比較的小さく、それぞれ最も古い銀河と2番目に大きい銀河の周りを回っています。したがって、これらは最も古い銀河と 2 番目に大きい銀河の衛星銀河と見なすことができます。

局部銀河群は数百の銀河団と結合して超銀河団を形成しますが、その中で局部銀河群は非常に小さなグループです。超銀河団の中心にある最大の銀河団はおとめ座銀河団と呼ばれ、2,500 個を超える銀河が含まれています。この超銀河団の上には、10 万個を超える銀河を含むラニアケア超銀河団があります。私はこのレベルの構造をスーパースーパークラスターと呼んでいます。

この上にはさらに大きな天体システム構造があります。宇宙全体は、観測可能な宇宙の半径 465 億光年まで、層ごとに積み重なっています。

宇宙の大規模構造は繊維状または網目状で、乾いたヘチマに少し似ています。最近の若い人はヘチマを見ることはほとんどないかもしれません。成長して乾燥し、皮が剥がれたヘチマの一種です。中の果肉はヘチマです。昔は、多くの農村地域で鍋を洗ったり、靴の中敷きを作ったりするのに使用されていました。

銀河の繊維構造は、ちょうど「ヘチマ」の「網」のように、すべての銀河の宇宙を構成する繊維です。 「ヘチマ」の間の穴は、宇宙の極真空空間です。内部の物質のほとんどすべてが重力によって吸い取られてしまいました。暗黒物質は存在しませんが、それでも弱いマイクロ波背景放射は存在します。

宇宙は等方性という性質を持っており、地球からどの方向から観測しても宇宙はほぼ同じに見え、銀河の数もほぼ同じです。ハッブル宇宙望遠鏡などの科学的観測に基づいて、天文学者は観測可能な宇宙には少なくとも数千億から数兆個、あるいは10兆個を超える銀河が存在すると計算しています。

銀河の種類 銀河を分類する方法は数多くありますが、主に楕円銀河、渦巻銀河、不規則銀河の 3 つのカテゴリに分けられます。ハッブルの銀河分類によれば、E は楕円銀河、S は渦巻き銀河、Irr は不規則銀河を表します。

楕円銀河はE0からE7に分類されます。 E0 はほぼ円形ですが、E1 以降はだんだん楕円形になり、E7 では非常に細長くなります。しかし、これらの銀河は楕円形をしており、どの角度から見ても明らかな構造はありません。

楕円銀河は一般的に古いです。これらは非常に古いため、ますます多くの宇宙物質を吸収するか、複数の銀河の衝突と合体によって形成されます。多くの銀河団では、中心に楕円銀河があり、これが銀河の主な重力源となっています。

楕円銀河の最も典型的な特徴は、古い星が大部分を占め、新しい星はもはや形成されないか、または非常にまれにしか形成されないことです。

渦巻銀河は、中央領域が膨らみ、端が薄い円盤状の銀河です。いくつかの渦巻き腕が中心核から中心核バルジの周囲に伸び、風車や台風のような構造で渦巻き曲線を描きながら銀河の端まで伸びています。

渦巻銀河は、通常の渦巻銀河と棒渦巻銀河の 2 種類に分けられます。通常の渦巻銀河はさらに a、b、c の 3 つの形状に分けられます。 Sa 型銀河は中心領域が広く、渦巻き腕はまばらで密に巻かれています。 Sb 型銀河は中心領域が小さく、渦巻き腕はより大きく、より広がっています。 Sc 型銀河は中心領域が明るく、渦巻き腕は大きく緩やかです。

棒渦巻銀河は、中心に棒状の光柱がある渦巻銀河です。通常の渦巻き銀河では渦巻き腕が中心から伸びますが、この銀河では棒状の両端から伸びているように見えます。渦巻銀河のうち、約3分の2は棒渦巻銀河です。私たちの天の川銀河は棒渦巻銀河です。

不規則銀河は、不規則な形をしており、明らかな核や渦巻きの腕を持たず、Irr で表されます。不規則銀河は全銀河の約 5% を占めます。これらは比較的小さな銀河であり、一般的には太陽の質量の 1 億倍から数十億倍に過ぎず、非常に稀に太陽の質量の 100 億倍に達することもあります。そのため、このタイプの銀河は矮小銀河とも呼ばれます。このタイプの銀河はタイプ I とタイプ II に分けられます。タイプ I は少し螺旋状です。タイプ II は不規則で乱雑です。

さらに、S0 で表されるレンズ銀河と呼ばれるタイプの銀河もあります。このタイプの銀河は、楕円銀河から渦巻銀河または棒銀河への移行銀河です。暗黒物質は膨張し続けているため、天然のレンズとしての機能を持ち、天文学者が遠くの天体を観測する際に重要な拡大の役割を果たしています。

宇宙における各種銀河の割合は、おおよそ、楕円銀河が約15％、渦巻銀河が約80％、不規則銀河が約5％を占めています。これは単なる一つの理論です。いくつかの研究ではこの比率に異議を唱えています。なお、レンズ銀河はこれまであまり発見されていないため、この比率には含まれていません。

では、最も大きな銀河はどこでしょうか?スコアリングレベルで言えば、地球に最も近い大きな銀河はアンドロメダ銀河 (M31) です。これは渦巻き銀河ですが、天の川銀河とは異なり、中心に棒状の光柱はありません。したがって、これは比較的典型的な渦巻き銀河です。これは局部銀河群の中で最大の銀河であり、円盤の直径は約 22 万光年、質量は約 7.1*10^12 太陽質量（暗黒物質を含む）です。星の数は天の川の約2倍です。

多くの楕円銀河は複数の銀河の合体によって形成されるため、その巨大な重力によって多くの伴銀河が絶えず引き寄せられ、また非常に古いため非常に大きくなります。私たちの超銀河団の中心、おとめ座銀河団の中心には、メシエ 87 と呼ばれる巨大な楕円銀河があります。

M87銀河の中心には巨大なブラックホールがあります。これは2017年にセンセーションを巻き起こしたブラックホールであり、人類が撮影した初めてのブラックホールの写真でした。ブラックホール自体の質量は太陽の65億倍です。この銀河は私たちから約 5500 万光年離れているため、光が私たちに届くまでに 5500 万年かかります。銀河全体の質量は約 2.6*10^12 太陽質量ですが、これには暗黒物質、つまり可視物質の質量は含まれていないと考えられます。天の川銀河の目に見える質量は約 2*10^11 太陽質量で、これは天の川銀河の質量の少なくとも 13 倍に相当します。

しかし、この銀河は宇宙の中ではまだ小さな銀河にすぎません。 1931年、宇宙の膨張を発見した科学者エドウィン・ハッブルは、巨大な楕円銀河を発見しました。地球から10億4500万光年離れたこの銀河は、「IC 1101」と名付けられました。科学者たちがこの銀河の直径をわずか600万光年と測定したのは1991年になってからだった。

しかし、この推定値については科学界で議論がある。最も議論の余地のない推定値である 200 万光年に基づいても、この銀河は恐ろしく大きく、天の川銀河の直径の 10 倍以上になります。そこには少なくとも100兆個の恒星が含まれており、強力な電波源を放射する中心核は、推定質量が太陽の400億から1000億倍の超大質量ブラックホールです。

今年2月、アメリカの雑誌「ポピュラーサイエンス」のウェブサイトに次のような記事が掲載された。オランダのライデン天文台の科学者たちが、これまで観測された中で最大の銀河を発見した。科学者たちはこの銀河を、古代ギリシャ神話の巨人の名前である「アルキュオネウス」と名付けた。

研究報告によれば、この銀河は地球から30億光年離れており、直径は1630万光年、質量は天の川銀河の約2400億倍だという。コンセプトは何ですか？つまり、アルキオネウス銀河の星の種類が天の川銀河のものと似ている場合、質量測定に基づくと、天の川銀河には 4000 億個の星があり、アルキオネウス銀河には 960 兆個の星があることになります。

ああ、なんてことだ、これはとても破壊的だ。この銀河の中心には電波源もあり、超大質量ブラックホールが存在することを意味します。しかし、銀河の質量と比較すると、このブラックホールはごく普通のもので、質量は太陽の4億倍、M87ブラックホールの1/16、IC 1101ブラックホールの1/100～250にすぎません。

これは宇宙最大の銀河でしょうか？それは絶対にそうではないと言えます。なぜなら、人類の宇宙に対する発見と理解は、まだ非常に表面的なものであるからです。科学的な観測方法の向上により、将来的にはさらに多くの、より大きな銀河が発見されるだろうと信じています。どう思いますか？議論へようこそ。読んでいただきありがとうございます。

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