| 項目 | 銀河、宇宙論他 |
| 主題 | 楕円、ブラックホール |
| Hubble unveils a galaxy in living colour |
| Credit : NASA, GSFC, STSI, et al. |
| Explanation |
| The Hubble telescope's sharp vision has clearly seen - for the first time
- hot blue stars deep inside an elliptical galaxy. Hubble confirms that
the ultraviolet light emanating from this galaxy comes from a population
of extremely hot, helium-burning stars at a late stage in their lives.
The swarm of nearly 8,000 blue stars resembles a blizzard of snowflakes
near the core of the neighboring galaxy M32, 2.5 million light-years from
Earth in the constellation Andromeda. Unlike the Sun, which burns hydrogen into helium, these old stars exhausted their central hydrogen long ago, and now burn helium into heavier elements. |
| ハッブルが、古い銀河で 紫外線の源を確認 |
| Credit : NASA, GSFC, STSI, et al. |
| 画像の説明 |
| ハッブル望遠鏡の鋭い視野は、楕円銀河の濃い内側で、初めて明確に熱く青い星々を見ました。 ハッブルは、この銀河から発散している紫外線が、それらの一生で遅い段階でとても熱いヘリウムを燃焼している星々の集団から来ることを確認します。 ほぼ8,000の青い星々の群れは、地球から250万光年の星座アンドロメダの中にある近隣の銀河M32の核の近くで、雪が舞う嵐に似ています。 水素を燃やしてヘリウムを作る太陽と違って、これらの高齢の星々は、ずっと以前に中心の水素を燃やし尽くして、今、ヘリウムを燃やしてもっと重い元素を作っています。 |
| 今日の宇宙画像は、アンドロメダ銀河の衛星銀河Ｍ32です。 主題の画像の中央上の目立つ白い楕円が、Ｍ３２です。 この銀河は、比較的観測しやすくまた、大規模なブラックホールの形成の理論の「研究室」にもなっています。 関連では、Ｍ３２の核にあると思われるブラックホールについてです。 現時点で、M32のブラックホールについての展開理論も研究も、十分に洗練されていないけれども、興味がそそられるのは確かかもしれません。 2004年11月25日 t.sasaki |
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Ｍ32の観測は、紫外線でハッブル宇宙望遠鏡のイメージング分光写真（STIS）のカメラ・モードで行いました。 この画像のSTIS視野は、銀河全体の小さな一部だけで、20分の一の範囲を観測しました。 参考までに、満月はこの画像のSTIS視野より70倍広いです。 銀河の明るい核は、微かな星々を画像の左側で見ることを可能にするために、右側になるようにしました。 30年前、楕円銀河の最初の紫外線観測は、紫外線で見たときに、驚くほど明るかったことを示しました。 それらの先駆的なUV観察の以前には、古いグループの星々は、比較的に冷めていて紫外線では極めて微かに見えて当然と思われていました。 この予期しない紫外線の初期の発見以来、長年の間に、高齢であるけれども熱いヘリウム燃焼星の集団に源を発しているという間接的な証拠が蓄積されました。 この画像で、ハッブルは初めて直接的な視覚の証拠を提供しました。 |
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| Credit : NASA, GSFC, STSI, et al. | |
近くの楕円銀河は、古い星々から成る比較的観測しやすい銀河であると思われます。 また、宇宙で最も明るい天体の一つなので、観測のしやすいこの銀河は、星々と銀河の進化をたどることに役立つことになります。 M32は、とても小さくて楕円銀河として小型ですけれども、わずか1000光年の直径の中に約4億の星々を収容しています。 M32は、1774年にフランスの天文学者チャールズ・メシエが編集した星でない天体カタログの32番目の天体で、私たちの天の川銀河に最も近い隣人銀河のひとつです。 また、天の川銀河がメンバーの小型銀河を率いているように、大きな銀河アンドロメダのM31も衛星銀河としてM32を率いています。 M31は、満月幅の軸状の「雲」として肉眼で見ることができ、小さい仲間M32は、小さい望遠鏡で見ることができます。 |
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この画像は、M32内の星が、核の方へとても集中することを示します。この中央の構造は、大規模なブラックホールの重力「サイン」に似ています。 M32のような普通の銀河でのブラックホールの存在は、不活発なブラックホールが銀河の中心に共通することを意味するかもしれません。 ハッブルの画像は、M32が大規模なブラックホールの形成の理論をテストする面白い「研究室」であることを示します。 M32は、核に大規模なブラックホールを持つ銀河の最高の候補の一つでした。 地上の望遠鏡で行った観察は、M32の中央の方へ星々の軌道速度の突然の増加を示しました。 このデータは、天文学者にM32がその中央に質量の強いけれど、目に見えない集中がなければならないと結論させました。 最も少ないとしても、太陽の数百万倍の質量があるブラックホールは、これらの特徴に適合する天体の最も見込みのあるタイプです。 |
| Credit : NASA, HST, et al. | |
しかし、地上の映像は、M32の構造上で大規模なブラックホールの影響を見つけるのに必要なだけの解像度がありません。WFPCイメージング・チームによって分析されるハッブル宇宙望遠鏡画像は、明白な詳細でM32の核を示します。 M32の核内の星々の密度が、横ばいになる徴候もなく、中央の方へ着実に増加するように見えるのに気づきました。これらの結果は、大規模なブラックホールが銀河の中央構造になければならないという予測理論と、非常に類似していました。 ブラックホールは、知られている星のシステムでも天文学者にとっても最も難解な事象です。 M32の中央の星々の密度は、私たちの太陽の近くの星々の分布状態よりも、１億倍以上濃いかも知れません。 M32の中央の惑星への訪問客は、合同した星の光が、100の満月より明るいように、星々が飽和する夜空を見ます。中央での夜は、決して地球上の薄明かりのように暗くなくて、人は星明りによって新聞を読むことさえできるでしょう。 |
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| ハッブル画像 |
ハッブル宇宙望遠鏡では、これまでに他のひとつの銀河、楕円巨人と呼ばれるM87でブラックホールの重力サインを発見しました。 M32とM87の両方は、「尖端」と呼ばれる特徴的な星明りの中心への集中があります。 しかし、M32で考えられるブラックホールが、M87の中心に存在するかもしれないブラックホールよりも約1000分の１と小さい点で、これらの2つの銀河はまったく違います。 M32がM87よりも２０倍も私たちに近いけれども、非常に小さいブラックホールということは、その明るさ尖端が非常に小さいことを意味し、ハッブルの解像度限界に近いことになります。 M87と違って、M32はまた、どんな形態でもブラックホールが現在、物質のかなりの量を降着させていなくて、核の活動が不足しています。 この結果も、小さい不活発なブラックホールが、銀河の中心に共通であるという可能性を提起させます。 ブラックホールが支配する範囲が、とても小さいので、観測した科学者チームもM32にブラックホールが存在しないという可能性を考慮しました。 それよりも、星の密度が、まさに宇宙望遠鏡の解像度限界を超えて均一化するかもしれません。 |
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| Credit: W. Keel (U. Alabama, Tuscaloosa) ハッブル観測した関連１枚目の画像は、青い四角の範囲です。 |
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これがM32に特有の事例ならば、M32の中央が不安定で、崩壊に無防備であるとの断定を研究者に強制するでしょう。 M32の中央のブラックホールは、銀河の核を安定させる逆説的な影響があります。 それは、ブラックホール周辺の星々が、重力で互いを捕らえたり衝突するには、あまりにも速く互いを通り越して動くように旋回しているからです。従って、ブラックホールは、銀河の中央を「かき混ぜる」状態を続けます。 しかしブラックホールがない場合、星は重力で互いを十分に引き寄せることができるほど、ゆっくり動きます。そして、星々の衝突はとても頻繁になって、より重いより遅い移動星が、銀河の中心に降下し崩壊する原因となります。 崩壊する核の運命は、不確実です。 1つの可能性は、崩壊の間、構成する連星が運動量を一つだけの星へ移すことによって、崩壊を停止させるのに十分な運動エネルギーを提供するということです。これは、核を圧迫しそれから弛緩したゴム・ボールの様に跳ね返らせます。 他の可能性は星々の結合しているその暴走が、核の崩壊の間に起こるということです。 そして、いずれにせよブラックホールの形成に至ります。 もしそうならば、これはブラックホールを必要としない他の説明を除外するでしょう。 どのシナリオが、当を得ているのでしょうか？ 核が本当に不安定ならば、研究者は「青色の巨星」と呼ばれる結合されて捕らえられた星々の証拠を見つけるのを予想するでしょう。 ハッブルは、M32よりも非常に星が少ない球状星団の中心で、実際そのような星々を発見しました。しかし、M32の核の星明りの分布の状態は、ハッブルが見つけた球状星団の核と異なります。 ハッブル画像は、核での星々の個体群が遠い銀河の外側と同じで、M32の状態が中央に一定のままであることをその代わりに示します。 これは、中核の崩壊が最近起こらなかったことを意味します。 現時点で、天体物理学の理論は、M32が、中心にブラックホールを作るために展開する必要があるかどうかを言及するについて、十分に洗練されていないけれども、興味をそそる可能性としてこれを持ち出します。 ハッブルの観測は、このようにM32が大規模なブラックホール構造の理論を科学者がテストできる面白い「研究室」とみなすことができます。 銀河の核にある素晴らしい大規模なブラックホールの調査は、ハッブル宇宙望遠鏡の主要な目的のうちの1つです。 天文学者は、どれが超大規模なブラックホールの形成と成長をもたらす条件と事象なのか、そしてより適切な見解を得るために活動中や静かな銀河の調査を欠かすことができません。 |
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| ３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。 | |||||||
