水曜日にネイチャー誌に掲載された研究によると、天の川銀河は20億年前、初期宇宙で誕生した古代の星団を引き裂き、その太陽を奪ったという。
これらの球状星団は比較的一般的で、通常は銀河の周縁部に見られます。天の川銀河には、約150個の球状星団が周回しており、それぞれ約100万個の恒星が含まれています。これらの球状構造は、近くの銀河の重力によって星が引っ張られると、まるで毛糸玉がほどけるように崩壊することがあります。
天体物理学者たちは、潮汐剥離として知られるこのプロセスによって、数十億年前、私たちの銀河系は球状星団から数十万もの星を奪い取ったと推測しています。科学者たちは、天の川銀河のフェニックス座を研究し、星の塊から長い筋へと宇宙空間に広がった様子を観察した後、この結論に至りました。これは、フェニックス座がかつて誘拐された球状星団であったことを示す明確な兆候です。
「球状星団の軌道が長くなればなるほど、銀河の力によって星が剥がれ落ち、星団全体が長い流れに溶けて完全に分散する可能性がある」と、この研究論文の筆頭著者でオーストラリアのシドニー大学の物理学教授、ジェラント・ルイス氏はザ・レジスター紙に説明した。
「これがフェニックスが現在発見されている段階です。長さは2万7000光年ですが、幅はわずか150光年です。そのため、球形から長いスパゲッティのような形に引き裂かれています。これは紛れもない、天の川銀河によって引き裂かれている兆候です。」
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しかし、この銀河の共食いの特定の事例で驚くべきことは、フェニックス星がかつて属していた球状星団が、天の川銀河の他の星団よりもはるかに古いように見えることです。
「この流れは、私たちの理解では存在するはずのない銀河団から来ている」と、論文の共著者でオーストラリアのマッコーリー大学の天文学准教授ダニエル・ザッカー氏は述べた。
「考えられる説明の一つは、フェニックスストリームがこの種の最後のものであり、現在私たちが見ているものとは根本的に異なる環境で誕生した球状星団の残骸であるということだ」と、論文の共著者でカーネギー天文台の博士研究員であるティン・リー氏は付け加えた。
これらの星の正確な年齢を特定することは困難ですが、水素とヘリウムより重い元素がほとんど存在しないことは、それらが原始的な性質を持っていることを示しています。ビッグバン後、宇宙には水素やヘリウムのような最も単純な原子しか存在しませんでした。カルシウム、酸素、そして様々な金属のようなより重い元素は、後の世代の星にのみ見られます。
フェニックス・ストリームに複雑な元素がほとんど含まれていないことから、これらの元素は太古の球状星団から来たことが示唆されます。「球状星団内の星の年齢を推定するのは難しいですが、天の川銀河を周回する球状星団は古く、ビッグバン後数十億年の間に形成されたことが分かっています。フェニックス・ストリームに既存の球状星団に見られるほどの量の元素が欠けているように見えるという事実は、フェニックス・ストリームが少なくともこれらと同じくらい、あるいはおそらくそれらよりも古いことを示唆しています」とルイス氏は述べています。
研究チームは、球状星団の研究によって、天の川銀河がどのように時間をかけて形成されたのかという謎を解き明かすことができると考えています。「優れた研究には必ずと言っていいほど、答えよりも疑問の方が多く残されています。フェニックス星団が天の川銀河の生涯の全体像の中でどのように位置づけられるのかを解明する必要があります」と、リー氏は付け加えました。リー氏はエル・レグ誌に対し、フェニックス星団はかつて、天の川銀河によって引き裂かれた伴銀河を周回する球状星団の中にあった可能性があると述べました。
「究極の目標は、ビッグバン直後に存在した特徴のない宇宙から天の川銀河がどのようにして誕生したのかを理解することです」とルイスは結論付けた。®