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惑星テラ見聞録は、答えを探す切っ掛けを提案します。
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このページは、今日の宇宙画像
2005年11月30日号 です。
2005年11月30日号 です。
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問いに遭遇し、答えを得て、理解へ歩む
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2002年6月15日開設
2005年8月15日改訂
2005年8月15日改訂
| 項目 | 銀河 |
| 主題 | 渦状銀河 |
| 出典 | ハッブル宇宙望遠鏡 |
| Mysterious disk of blue stars around a black hole | |
| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | |
| Explanation | |
| Astronomers using the NASA/ESA Hubble Space Telescope have identified the source of a mysterious blue light surrounding a supermassive black hole in our neighbouring Andromeda Galaxy (M31). Though the light has puzzled astronomers for more than a decade, the new discovery makes the story even more mysterious. The blue light is coming from a disk of hot, young stars. These stars are whipping around the black hole in much the same way as planets in our solar system are revolving around the Sun. Astronomers are perplexed about how the pancake-shaped disk of stars could form so close to a giant black hole. In such a hostile environment, the black hole’s tidal forces should tear matter apart, making it difficult for gas and dust to collapse and form stars. The observations, astronomers say, may provide clues to the activities in the cores of more distant galaxies. | |
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今日の宇宙画像は、アンドロメダ銀河中央です。 アンドロメダ銀河の中央には、太陽の1億4千万倍の質量のブラックホールがありました。 更に驚くべきことに、この超大規模ブラックホールをすぐ近くで誕生したばかりに等しい熱く青い星々の集団が取り囲んで周回していたのです。 これは、現在のブラックホールのすぐ近くでは、星々を形成するガスや塵が凝縮しないという理論に対して、真っ向から異議を唱えたとなります。 はるか250万光年離れたアンドロメダが、惑星地球の知的生命体に超難問を投げかけているのかもしれません。 あなたにも証明可能な回答が熟睡しています。 アンドロメダに負けない知性を示してみませんか？ 2005年 11月30日 t.sasaki |
| ブラックホールを囲む 青い星々の不思議なディスク |
| 画像の説明 |
ＮＡＳＡ/ESAのハッブル宇宙望遠鏡を使っている天文学者は、私たちの近隣のアンドロメダ銀河（M31）内で、超大規模なブラックホールを囲む不思議な青い光源を確認しました。 光が、十年以上の間天文学者を当惑させたけれども、新しい発見は、物語をより不思議にしさえします。 青い光は、熱い若い星々のディスクに由来しています。 これらの星々は、私たちの太陽系の惑星が太陽を囲んで回転しているように、同様にブラックホールを囲んで急に動いています。 天文学者は、星々のパンケーキ形のディスクが、どうしてそのように巨大なブラックホールの近くにできたかのか困惑しています。 そのような厳しい環境の中で、ブラックホールの潮の力が物質をバラバラにして、ガスと塵が崩れて星々を作ることを難しくします。 観察は、より遠い銀河の核についての活動の手掛かりを提供するかもしれませんと、天文学者は言います。 |
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3年後に、カリフォルニア大学の天文学者たちが、青い光を再び研究するためにハッブルを使いました。 その時の観察は、青い光が青い星々の集団であることを示しました。 現在、ハッブルの宇宙望遠鏡イメージング分光写真器（STIS）による新しい分光器の観察で、青い光が、突然の活動でおよそ2億年前にできた400以上の星々から成ることが明らかになりました。 星々は、横切って1光年だけのディスク内にしっかりと詰まっています。 ディスクは、より古くて冷たい赤い星々の楕円リング内に繰り込まれていて、それは、以前のハッブルと地上の観察で見られました。 天文学者も、それらの星々の速度を計るためにSTISを使いました。 チームは、星々からの光がブラックホールを囲んで移動するときに、光波がどれくらいまで大きく伸ばされ圧縮するかを計算することによって、星々の速度を得ました。 ブラックホールの重力の支配力をうけて、星々は毎時360万キロメートル(秒速1,000キロメートル)で非常に速く移動しています。 それは、地球を40秒で一周したり、地球から月まで旅立って6分で到着することに等しいです。 最も速い星は、100年で軌道を完了します。 アンドロメダの活発な中心部は、多分、過去に星々の類似したディスクを作ったかもしれなく、また、これからもそのような星々を作り続けるかもしれないでしょう。 |
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| Credit: R. Gendler | ||
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星々のディスクを見つけることによって、天文学者も、怪物ブラックホールの存在の鉄壁の証拠を獲得しました。 証拠は、アンドロメダ銀河の核に見られる暗黒の質量に関して、科学者が長く思っていたブラックホールであり、天文学者が全ての代替理論を除外できるように支援しました。 これらの星々を観察することは、マジシャンがウサギを思いのままに引き出すのを見るのに似ています。 それが起こったことを知っていますが、それがどのように起こったかは知りません。 アンドロメダ銀河をハッブルで観察していたワシントン大学の天文学者たちは、1995年に最初に青い不思議な光を見つけました。 天文学者たちは、光が一つの明るい青い星からまたは、おそらくとても風変わりで精力的な過程に起因しているかもしれないと思いました。 |
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| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | |||
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けれども、ディスクの中の青い星々はとても短命なので、そのような短命のディスクが、アンドロメダ銀河の長い120億年の歴史でも、現在出現するであろうということはありそうもないようです。 それは、多分星々のこのディスクを作っただろうメカニズムが、過去の他の星のディスクを作って、再び将来それらを誘発する理由によります。 しかし、惑星地球の天文学者も科学者も、まだ、そのようなディスクが最初にどのようにできるのかさえ知っていません。 それは、まだ謎のままです。 天文学者は、ディスクを見つけるためにハッブルの素晴らしい視野を信じています。 ハッブルだけが、このディスクを観察する青い明りに対して解像力があります。 それらの星々は、元々あった周囲の赤い星とは異なり非常に小さいので、アンドロメダ銀河の非常にダイナミックな心を徹底調査するためにハッブルの能力を発揮できます。 ハッブルは、特にそのような機会をとらえるためにその可視の手段が設計されています。 それは、私たちの外の他の銀河で、とてもブラックホールに近い星明かりを測定できる能力もあるということになります。 |
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| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | |||
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天文学者たちは、星々のディスクの発見に加えて、銀河がその核にブラックホールを宿していることを明白に証明するために、ハッブルのアンドロメダ銀河中央に異常に接近したこの観察データを用いました。 1988年に、地上の望遠鏡で観察していた別のチームは、アンドロメダ銀河の核に暗い天体を発見し、それが大規模なブラックホールであると考えました。 これは、現在までに検出された40個のブラックホールの最初の強い事例でした。 ハッブルが、これらのブラックホールの検出のほとんどを行いました。 とはいえ、それらの観察は、最終的に他の非常に風変わりでとてもありそうでない選択肢を除外しませんでした。 これらが、超大規模なブラックホールであると思われる説得力のある理由があります。 しかし、極端な要求は、とても強い証拠を必要とします。 これらが滅んだ星々の暗い集団ではなく、ブラックホールであると確信する必要がありそうです。 |
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| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | ||
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アンドロメダのSTIS観察は、天文学者が中心の暗い天体がブラックホールであるという確信を得て、他の全ての可能性を除去したほど正確です。 このブラックホールの質量は、私たちの太陽の1億4000万倍であると思われ、それは、以前に考えられていたよりも3倍も大規模です。 これまでに、暗黒の集団は、最終的にたった2つの銀河、NGC 4258と私たちの銀河天の川で除外されていました。 これらの2つの銀河は、私たちにブラックホールが存在するという明確な証明を与えます。 しかし、両方は特別なケースで、NGC 4258は、電波望遠鏡で観察する水分子増幅器のディスクを含んでいて、私たちの銀河中央は、とても近いので、個々の星々の軌道を追跡することができます。 アンドロメダ銀河は、ハッブルのほとんど全ての超大規模(超質量)ブラックホールを見つける同じ技術を使って、ブラックホールに対する全ての風変わりな選択肢を取り除くことができる最高の銀河です。 ブラックホールを研究することは、常にハッブルの主要な任務でした。 アンドロメダ銀河のブラックホールを直撃することは、疑いなくその遺産の重要な一部です。 それは、これまで他の銀河内で検出された核の暗い天体が、また、ブラックホールであることを確信させます。 超大規模なブラックホールが、青い星々のディスク中央にあることが証明されたので、これらブラックホールの近くの星々の形成についての理解がさらに難しくなりました。 ブラックホールの近くにある星々を形成する可能性があるガスは、ブラックホールよりも遠くにあるガスよりも急速で回転しなければならないので、ブラックホールの近くで星々の形成は、ほとんど不可能であるように見えます。 しかし、星々がそこにあります。 ブラックホールと星々のディスクは、アンドロメダの核構造の唯一ではありません。1993年のハッブルの観察では、銀河中央に二重の星団があるように見えました。 この発見は、 2つの星団がほんの数十万年だけでひとつにになるはずなので驚きでした。 プリンストン大学の天文学者は、「二重の核」が実際に古い赤色星のリングであったようだと提案してこの問題を解決しました。 天文学者が、リングの反対側の端で星々を見ているだけだったので、そのリングが2つの星団のように見えました。リングは、ブラックホールからおよそ5光年で、青い星々のその周囲のディスクです。 ディスクとリングは、同じ角度で地球から見た傾きで、それらが関係があるかもしれないことを示唆します。 天文学者は、星々の青いディスクが超大規模なブラックホールを囲んで渦巻くのを発見して驚いているけれども、また、困惑させる銀河中央の構造がそんなに異常でないかもしれないと考えています。 この近隣の銀河中心における変遷は、私たちが考えるよりも一般的かもしれません。 私たちの天の川は、明らかにそれ自身のブラックホールの近くに、とても若い星々さえ持ちます。 最も近い2つの大きい銀河だけが、この奇妙な活動をするということは、ありそうにないようです。 したがって、銀河中央のこの動きは、例外ではなくて原則なのかもしれません。 そして、私たちは、二重の核を持つ他の銀河を見つけました。 |
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この画像とイラストは、アンドロメダ銀河の核が、古くて赤い星々のリングと若く青い星々の新しく発見されたディスクから構成されていると明らかにします。 ディスクは、超大規模なブラックホールの重力場の中に閉じ込められています。 アンドロメダの怪物ブラックホールの質量は、私たちの太陽の質量の1億4000万倍もありました。 イラストは、実際は、アンドロメダの珍しい核の構造を正確に示して、その領域のハッブル映像に基づきます。 青い星々のディスクは、赤色星のより大きいリングの内側に繰り込まれています。 青いディスクの範囲内の小さい黒い点が、怪物ブラックホールです。 |
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| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | |||
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天文学者は、過去10年にわたって撮ったハッブル映像から、アンドロメダの核の構造を推論しました。 右上の画像は、2つの核を持つ銀河が現れる広角フィールド平床式マイクロ・フィルム・カメラ2で撮った右下のデータに基づいています。 通常の銀河には、1つの核があるだけです。 天文学者は、現在、アンドロメダが1つの核を持つと思います。 2つの明るい小塊は、実際に赤色星のリングと青い星々のディスクです。実際、右上の明るい小塊は、青っぽい色合いがあります。 左の画像は、全体のアンドロメダ銀河の眺めです。 活発な核が、銀河の中央にあります。 アンドロメダは、地球から250万光年離れています。 |
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このアーティストの概念は、近隣のアンドロメダ銀河（M31）の中心核で、超大規模なブラックホールを取り囲む若くて青い星々の不思議なディスクを横切った眺めを示しています。 ブラックホールを囲む領域が、ディスクの中央にかろうじて見えます。 背景星は、大部分の銀河の中心核を占める星々の典型的な古くて赤い集団です。 ハッブル宇宙望遠鏡による分光器の観察で、青い光がおよそ2億年前の突然の活動でできた400以上の星々から成ることが分かります。 星は、横切って1光年だけのディスクにきつく詰め込まれています。 ブラックホールの重力の支配力によって、星が非常に速く動いています。 その速度は、時速360万キロメートルまたは秒速1,000キロメートルです。 |
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| Credit: NASA, ESA, STScI et al. | ||
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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。 | |||||||
