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銀河のハローとは何ですか？
銀河のハローは巨大な「目に見えない」ガス殻であり、
円盤と球体の最も顕著な違いフォーム ハローは渦巻銀河に現れます。楕円銀河ではこのような急激な遷移はなく、3 次元の細長い円盤構造がスムーズにハロー ボールに変化します。銀河のように、ハローには明確な境界がありません。中心から遠ざかるにつれて、重力が弱まり、ガスやその他の成分がますます希薄になります。
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ハローは何でできていますか？
2020 年、ハッブル宇宙望遠鏡はアンドロメダ銀河のハローに関する最も詳細な研究を発表しました。これは天の川の「隣人」なので、最も研究しやすいです。
天体物理学者は、ほとんど散乱したプラズマの目に見えないハローは、アンドロメダから天の川に向かって 130 万光年、他の方向では最大 200 万光年伸びています。銀河自体は地球から約 250 万光年の距離にあることを思い出してください。ハローが見られた場合、アンドロメダ座はおおぐま座に匹敵する夜空の領域を占めることになります。
研究者はまた、ハローが持っていることを発見しました2 つの主要なネストされた別個のガス シェルを備えた層状構造。同時に、外殻はより「滑らか」で熱く、内殻は超新星の影響を強く受けます。遠方系の銀河はそれほど研究されていませんが、科学者はそれらが同様の構造を持っていると信じています。
現代の宇宙論では、銀河のハローの 3 つの構成要素を区別しています: 恒星のハロー (恒星のハロー)、銀河のコロナ、暗黒物質のハローです。
アンドロメダの光輪の可視化。このデータは、銀河の背後にあるクエーサー (黄色い点) からの光の通過に関する研究に基づいています。画像: NASA、ESA、E. ウィートリー (STScI)
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ハローにはいくつの星がありますか.
恒星のハローは、星の集団を結び付け、銀河円盤を取り囲む球状星団。同様の構造は、ほとんどの既知の渦巻銀河といくつかの楕円銀河の周囲で見られます。ハローの形状は、恒星円盤を囲む楕円に似ています。
その巨大なサイズにもかかわらず、星の総体積の約 1% しか含まれていないため、銀河円盤よりもはるかに小さく輝き、光学範囲での観測では感知できません。
銀河の天体物理モデリング恒星のハローには2つの成分があるはずだと予測しています。内側の領域は、銀河自体で形成された星と球状星団によって支配されていますが、外側の領域は、他のシステムとの合体によって支配されています。科学者たちは、ハローは主に古い星によって形成されていると考えており、その中の星の形成は実際には停止しています。
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なぜ銀河には王冠が必要なのですか？
銀河コロナは薄い雲です銀河中心から遠く離れたところに広がる分子ガス。研究者らは、コロナは銀河を形成するために崩壊した原始のガス雲の残骸であると考えています。
希薄ガスは目に見えませんが、イオン化水素に対応するマイクロ波放射を使用して検出されます。中性水素線または 21 cm 線は、中性水素原子のエネルギー状態が変化したときに放出される量子に対応する、21.1 cm の波長のマイクロ波放射です。
研究者らは、銀河コロナが銀河の「防衛」の第一線であると信じている。星形成に役立つ内部ガスの漏れを防ぎます。
大マゼラン雲と小マゼラン雲の冠で、天の川の影響から守ります。画像: STSCI、リア・ハスタク
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暗黒物質のハロー
銀河のハローの 3 番目の要素はハローです。暗黒物質。暗黒物質の存在の事実はまだ確認されていませんが、この理論は観測を最もよく説明しています。暗黒物質は電磁放射と相互作用せず、どの波長でも光を放出したり吸収したりしないため、見ることはできません。ただし、周囲の物体には重力の影響があります。
既存の理論によれば、暗黒物質銀河全体に広がり、目に見える要素を取り囲んでいます。同時に、その質量は、銀河内の他のすべての天体を合わせた質量を大幅に上回っています。暗黒物質のハローは可視化されておらず、銀河内の物体の動きを決定する重力の影響を説明する理論的要素として使用されています。
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科学者は何を学んだか?
新たな研究で真の姿が明らかに天の川の恒星のハロー。長い間、研究者たちはそれがほぼ規則的な球体であるべきだと信じていました。これはそうではないことが判明しました。散らばった星雲は長方形の形をしており、銀河円盤に対して斜めに傾いています。外見は、傾斜したアメリカンフットボールのボールに似ています。
さらに、研究者たちは、異常な構造が天の川銀河の暗黒物質ハローの存在と斜めの位置も示していると考えています。
天の川暈の模型。画像: メリッサ・ワイス/天体物理学センター |ハーバード大学と大学スミソニアン博物館
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研究はどのように行われましたか？
分析のために、科学者は 2 セットのデータを使用しました。ハローを構成する星の観察。それらの最初のものは、欧州宇宙アカデミー GAIA の衛星の作業の結果として得られました。これは2013年に打ち上げられた宇宙望遠鏡で、夜空を完全に見渡して、天の川とその近くの宇宙のオブジェクトの最も詳細なマップを作成します.
2 番目のデータ セットは結果ですH3 (高解像度のハローのヘクトシェル) を研究します。これは、アリゾナ州のフレッド ローレンス ウィップル天文台で望遠鏡を使用して行われたハロー星の地上観測からのデータです。 H3 は、ガイアが評価するには遠すぎる数万のハロー星の詳細な観測を収集しました。
研究者たちは、2 つの観測データを組み合わせて、恒星のハローの形状を推定しました。
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これはなぜ重要なのでしょうか。
恒星ハロー「ストア」の歴史の特性銀河の形成。特に、観測の結果として得られた天の川のハローの斜めの楕円形は、その形成の理論の1つを確認します。
研究者は、天の川のハローが -70億～100億年前に矮小銀河と衝突した結果。この銀河衝突の結果、矮小銀河は引き裂かれ、その構成星はハローに散らばりました。このような起源の話は、天の川のハローと円盤の星の「人口」の違いを説明しています。
この場合、3 軸楕円体は観測を反映します。恒星のハローにある 2 つの星のグループ。銀河団は、矮小銀河が天の川の 2 つの軌道を通過したときに形成されました。それが移動するとき、科学者によると、矮小銀河の軌道の最も遠い点であるいわゆるアポセンターで2回減速する.これらの一時停止により、星がさらに放出され、集中領域が形成されました。恒星のハローの傾きは、矮小銀河が天の川銀河に斜めに衝突したことを示しています。
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次は何ですか？
その後も斜めの形状が保たれているという事実このような長い時間は、暗黒物質の存在の追加の兆候として機能すると科学者たちは信じています。これは、星が回転楕円体に似た古典的な形状に向かって移動するのを防ぐ暗黒物質のハローです。
研究者は、さらなる分析が恒星のハローは、天の川銀河のハローのどの領域で暗黒物質の濃度が最も高いかを理解し、これらの方向に暗黒物質粒子検出器を使用して研究を集中させるのに役立ちます。
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