アンドロメダ銀河は、質量が太陽の1000億倍を超える巨大なガスのハローを誇り、その外縁から200万光年まで広がっています。これは私たちの天の川銀河の半分以上まで届く距離です。
NASAによると、もしこの構造が肉眼で見えたら、北斗七星の3倍の幅に見えるだろうという。このガスはプラズマと、死んだ恒星や超新星爆発から放出された大量の星屑で構成されている。ガスは2層に分かれており、内殻はより塊状で動きが激しく、外殻はより滑らかで高温である。
「銀河の周囲を囲む巨大なガスハローを理解することは極めて重要です」と、この現象に関する論文[PDF]の共著者でイェール大学の天体物理学者サマンサ・ベレク氏は述べた。
「このガスの貯蔵庫には、銀河系内での将来の星形成に必要な燃料や、超新星爆発などの現象から放出されるガスが含まれています。銀河系の過去と未来の進化に関する手がかりが満載で、ついに私たちは最も近い銀河系でこれを詳細に研究できるようになりました。」
アンドロメダ銀河は私たちの天の川銀河と衝突する軌道を辿っており、旅の途中で他の天体を飲み込みながら、約40億年後に私たちと合流する予定です。ハッブル宇宙望遠鏡による観測によると、アンドロメダ銀河のハローが私たちの天の川銀河のガス帯と合流する時点で、合体はすでに始まっている可能性があります。
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「アンドロメダと天の川銀河のハローガスがすでにそれぞれのハローの外縁部で混ざり合っている可能性は十分にある」と、論文の第一著者で米国ノートルダム大学の天体物理学教授ニコラス・レーナー氏はザ・レジスター紙に語った。
アンドロメダ銀河のハローに関する研究は、プロジェクトAMIGA（別名アンドロメダ銀河の電離ガス吸収マップ）として知られ、科学者が銀河ハローをこれほど詳細に描き出すことに成功した初めての事例です。このマップを作成するために、研究チームはハッブル宇宙望遠鏡に搭載された分光器を用いて、43個のクエーサーから放射される光を観測しました。
彼らは、クエーサーからの光がアンドロメダ銀河のハローを通過する際にどのように吸収されるかを追跡しました。クエーサーの数を増やすことで、ハローのより正確な画像が得られました。しかし、他の銀河はアンドロメダ銀河より遠く、あるいは私たちの銀河の場合は近すぎるため、同様の測定を行うことは困難です。
「私たちは天の川銀河の中にいるので、同じ方法で私たちの銀河のハローを調べることはできません」とレーナー氏は述べた。「木を見て森を見ず、という状態です。ですから、他の銀河のように天の川銀河のハローを画像化することは決してできないでしょうし、今後もできるでしょう。」
したがって、アンドロメダ銀河のハローは、天の川銀河のハローの形状を推定するための最良のモデルと言えるでしょう。どちらの銀河も質量と形状が似ており、そのガス球が新たな星形成に必要な物質を供給し、星の進化に影響を与えています。
「銀河の一生を通じて、銀河のハローとディスクの間では、ハローガスが銀河に集積したり、大質量星の爆発によってディスクからハローにガスが噴出したりすることで、物質の交換が起こります」とレーナー氏は語った。
「したがって、ハローガスは銀河のディスク内でリサイクルされ、新しい星形成の燃料となり、ディスクガスは銀河のハロー内でリサイクルされ、星で形成された重元素を豊富に含みます。」®
