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脳トレ宇宙論 第32話 宇宙の大規模構造

2020-07-10 15:31:14 | 脳トレ宇宙論

脳トレ宇宙論 第32話 宇宙の大規模構造

星雲の階層構造,恒星、星雲、銀河、銀河群、銀河団、超銀河団、銀河系と銀河の発見

(From Wikipedia)

・宇宙の基本的構成要素は銀河(Galaxy)である、つまり宇宙は銀河からなっている。

宇宙には非常に多くの数の恒星が存在する。その恒星が数十から数千億個集まって出来たものが銀河である。銀河は恒星や星間物質が重力的にまとまっている天体である。この銀河ですら数千億という途方もない数の恒星が集まっているものであるが、宇宙にはこの銀河が観測可能な範囲だけでも1000億個は存在すると言われている。

一般に銀河が数十から数千個集まったものを銀河群や銀河団といい、銀河群は銀河の集まりの最小の単位で、それより大きい銀河の集団を銀河団と呼ぶ。銀河団の大きさは数百万光年から数千万光年である。例はおとめ座銀河団である。さらにこの銀河団が幾つか集まったものを銀河団と呼ぶ。超銀河団の大きさは一億光年より大きい。例はラニアケア超銀河団である。このように宇宙の大規模構造は銀河の階層構造をなしている。そしてボイド構造、フィラメント構造、グレイトアトラクターなどが存在し宇宙が構成されてる。

・地球は天の川銀河の太陽系惑星である。
天の川銀河(私達の銀河)は1610年にガリレオが天の川を観測し、1785年ハーシェルが天の川銀河の形をを調べた。ちなみに太陽系が所属している銀河は「銀河系」と呼ばれているが、銀河と銀河系は同義ではない。

・ハーシェルの天体マッピング 

フレデリック・ウィリアム・ハーシェルは、ドイツ出身の音楽家であったが、天王星を発見したことから天文学者としての活動に専念。ハーシェルはその生涯に400台以上の望遠鏡を製作した、と同時に星雲のマッピングを行い、天の川の構造とサイズをほぼ明らかにした。これによって、太陽系ですら宇宙の中心ではないことが分かり、さらなる宇宙への展望が開かれた。

銀河系(天の川銀河)は、重力で結びついたいくつかの小さな伴銀河(Satellite galaxy)を伴っており、局部銀河群のサブグループを形成している。

銀河系の伴銀河の名称を距離順に発見年を次に示す。

 おおいぬ座矮小銀河  2003年 

② いて座矮小楕円銀河  1994年 

③ 大マゼラン雲  有史以前 

④ 小マゼラン雲  有史以前 

⑤ おおぐま座矮小銀河II  2006年

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・天の川銀河(私達の世界)この銀河系の大きさはおよそ10万光年で中央にバルジと呼ばれる膨らみがあり、数千億個の恒星の集団で、円盤状の形である。

・プロキシマ・ケンタウリ:太陽から一番近い恒星で、4.2光年(約40兆㎞)の距離にある。人類が作った人工物で一番遠く(地球から180億km)まで行ったボイジャー1号が、プロキシマ・ケンタウリを目指して移動した場合、到着まで、約7.2万年かかる

・大マゼラン星雲・小マゼラン星雲:天の川銀河にある太陽系に近い隣の銀河。大マゼラン星雲の大きさは14000光年、距離は16万光年、小マゼラン星雲の大きさは7000光年、距離は20万光年である。一般に銀河は恒星や星間物質が重力的にまとまっている天体であるが、これに対して、大小マゼラン星雲は重力によって束縛されていない可能性がある。

・矮小銀河:天の川銀河を取り巻くように存在している。

アンドロメダ銀河:我々が住んでいる天の川銀河(銀河系)の隣の銀河。大きさは22万光年、距離は250万光年、形は渦巻銀河、その中にはおよそ1兆個の恒星がある。

そして、天の川銀河、アンドロメダ銀河、さんかく座銀河、その他、数十個の小さい銀河が集まって、 局部銀河群を形成している。この局部銀河群の直径は約500万光年くらいである。

この外にも私たちに馴染み深い星として色々ある。

・オリオン星雲 目立つ一等星3つ星

・北極星 北斗七星 見慣れた指標になる

・プレヤデス星雲 日本古来の和名

・南十字星 遥か南半球

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