私たちの太陽系がある天の川銀河の渦巻き腕には、銀河系最大のガス構造、長さ 9,000 光年、幅 400 光年にも及ぶ、星を形成する物質が入り組んだ細長い帯状の構造が存在していることがわかった。
研究チームは今週、ネイチャー誌に発見の詳細を発表しました。この研究を主導したハーバード大学ラドクリフ高等研究所にちなんで「ラドクリフ波」と名付けられたこの構造は、これまで観測されたことがなく、150年にわたる宇宙論の理論を覆すものです。
「我々が巨大な波のようなガスの集まりの隣に住んでいたり、それが天の川銀河の支流を形成しているとは、どの天文学者も予想していなかった」と、論文の共著者で米ハーバード大学応用天文学教授のアリッサ・グッドマン氏は語った。
この構造は巨大で、天の川銀河のオリオン腕（または局部腕）として知られる領域のほぼ全域を占めているにもかかわらず、発見は困難でした。科学者たちは、2013年に打ち上げられた欧州宇宙機関（ESA）の探査機ガイアが記録したデータを分析した際に、その領域内で誕生しつつある若い星々の散在をマッピングし、初めてこの巨大なガスの糸を発見しました。
「ガイアデータの革新的な統計解析によって、これらの恒星のゆりかごまでの距離を非常に正確に測定できるようになったのは、ここ1、2年のことだけです。この構造を空で見ることは不可能です」と、論文の共著者であり、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの大学院生であるキャサリン・ザッカー氏はThe Register紙に語った。
研究者たちは代わりに、天の川銀河の星間物質の3Dマップを作成するために、空のさまざまな部分の2Dスナップショットを組み合わせました。そうすることで初めて、構造が浮かび上がったと彼女は説明しました。
科学者たちは、カール・セーガンとジョニ・ミッチェルが正しかったという証拠を発見した。私たちは皆、星のかけらでできているのだ。
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「この発見は、私たちの銀河系における太陽に最も近い腕である局部腕についての理解を一変させました。これまでのモデルでは、局部腕は銀河の円盤の中に渦巻き状に広がると考えられていました」とザッカー氏は付け加えた。今回の研究は、局部腕が実際にはラドクリフ波そのものであることを示しています。
太陽は銀河軌道に沿って天の川銀河を周回しながらラドクリフ波を通過し、また出ていくが、研究者たちはこの動きを「サーフィン」と表現している。
「太陽は銀河軌道上で1300万年前にラドクリフ波を横切ったようで、将来も再び横切る可能性があります。つまり、私たちはある意味で波を『サーフィン』しているのです」とザッカー氏は述べた。
彼女は、ラドクリフ波全体のガス質量の約1%、つまり太陽質量の約300万倍が、数万個の新しい星の形成に使われたと推定しています。研究者たちは、この構造がどのように形成されたのか、天の川銀河にこのような巨大なガス構造が他にも存在するのか、そしてそれが時間の経過とともに星形成にどのような影響を与えるのかは不明ですが、研究は継続されています。®
