自分で形を変えている?! 銀河の進化は衝突合体だけじゃなかった。

110億光年彼方の円盤状の銀河が、
その中心で銀河の形を変えるほどの激しい星形成を起こしている。
っという様子が“すばる”、“ハッブル”、“アルマ”の3つの望遠鏡による観測研究から、
明らかになりました。

銀河の進化過程としては衝突合体が定説になっています。
でも今回の発見は、他にも進化過程が存在したことを示す重要な証拠になるんですねー


銀河の進化

銀河の姿形はそれぞれ異なっていて、円盤が目立つ“円盤型（渦巻銀河や棒渦巻銀河）”と、
中央部に星の集合体が目立つ“楕円型（楕円銀河やレンズ状銀河）”の大きく2つに分けられます。

現在の宇宙にある巨大銀河の多くは“楕円型”に分類されるのですが、
古い時代の銀河を観測すると大部分が“円盤型”なので、かつては円盤状の形をして回転していたと考えられています。

およそ100年前、アメリカの天文学者エドウィン･ハッブルが、
天の川銀河の外側にも別の銀河存在していることを発見してから、
銀河の形態の起源を解明するための研究が続けられています。

40年ほど前には、「円盤型の銀河同士が衝突合体し、楕円型の銀河に進化する」という
“銀河の衝突合体説”が提唱され、現在の定説になっています。

ただその一方で、「現存する全ての楕円型銀河が衝突合体によって形成したのか？」
という点については疑問とされてきました。


銀河の形を変える星形成活動

銀河の星は100億年から110億年前に生まれたものが多く、
この期間は銀河の進化の歴史上最も重要な時代とされています。

この時代の銀河の様子を探るため、国際研究チームは110億光年彼方のある銀河を調査。

アルマ望遠鏡では、銀河の中心部に活発に星が作られている場所が特定された（左）。 ハッブル宇宙望遠鏡の可視光線画像（中央）と近赤外線画像（右）では、 それぞれ巨大な星団と広がった銀河円盤が見えている。

この研究では、“すばる望遠鏡”で発見した25個の銀河をさらに“ハッブル宇宙望遠鏡”と“アルマ望遠鏡”で観測し、これらの銀河の内部構造を複数の観点から描き出しています。

銀河を構成する星々が放つ近赤外線をとらえる“ハッブル宇宙望遠鏡”の観測から分かったことは、
110億光年彼方の銀河は大きな円盤状の形をしていて、110億年前の時点ではまだ楕円形の銀河には進化していなかったこと。

また、星の材料であるチリや分子ガスが放つ電波をとらえる“アルマ望遠鏡”の観測では、
これらの銀河の中心で新たな星が爆発的に生まれている様子が分かります。
　　爆発的に星を生み出すスターバースト銀河、昔も今も変わらずに存在した！
　　　　

この銀河中心で起こっている星形成活動は、なんと天の川銀河の約40倍の規模に相当すると推定…
活動は銀河の形を変えるほど激しいものなんですねー

つまり衝突合体以外にも、激しい星形成活動によって、
銀河は円盤型から楕円型へと自らその形を変えることができたということです。

アルマ望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡で観測した110億光年彼方の銀河（イメージ）。 円盤を持つ銀河の中心部で、チリに覆われた中で活発に星が作られている。 円盤部には、3つの巨大星団（ハッブル宇宙望遠鏡の可視光線画像で見えている。）

また超大型望遠鏡VLTによって、
観測対象となった銀河が大規模な合体をする兆候が見られないことも確認されました。

今回の研究では、銀河が合体している最中ではない回転円盤を持つ銀河で、
銀河の形を変えるほどの激しい星形成活動を発見しました。

この発見は、これまでの定説“銀河の衝突合体説”に加え、
衝突合体をしない別の進化経路があったことを示す決定的な証拠になります。

ただ、古代の銀河がいつ、どのようにしてその形を変え、今日に至ったのか？
これを説明できないと、銀河の進化史の解明にはまだならないですね。

2つの円盤型銀河が衝突合体して楕円型銀河へと進化する（上）と考えられていたのが、 円盤型銀河の中心部で激しい星形成が起こることで楕円型へと進化する新たな道筋（下）が、 今回の観測で明らかになった。

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