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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
2006年7月4日号 です。
2006年7月4日号 です。
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問いに遭遇し、答えを得て、理解へ歩む
問いに遭遇し、答えを得て、理解へ歩む
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 | 銀河団、相互作用銀河 |
| 出典 | スピッツァー望遠鏡画像 |
| A Shocking Surprise in Stephan's Quintet | |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/Max-Planck Institute/SSC | |
| Explanation | |
When astronomers using NASA's Spitzer Space Telescope turned their attention to a well-known cluster of galaxies called Stephan's Quintet, they were, quite simply, shocked at what they saw. There in the middle of the cluster, invisible to our eyes, lurked one of the biggest shock waves, or "sonic booms," ever seen. Astronomers hope that observing how galaxies generate such huge shock waves will lead to a better understanding of what powers the most luminous galaxies in the universe. For some time now, astronomers have known that four galaxies in this distant cluster (and a 5th unrelated foreground galaxy -- hence the name "Quintet"), located about 300 million light-years away from Earth, are involved in a violent collision. In visible light, the galaxies are clearly distorted, indicating that they have experienced gravitational encounters in the past. But that, as it turns out, is only part of the drama. |
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今日の宇宙画像は、視覚で見えないところに見られた宇宙最大のソニックブームです。 宇宙の銀河集団が作るソニックブーム(超衝撃波)も、地球上で目視されたような状態のようです。 ただ、残念なことに光学では確認することができませんでした。 けれども、宇宙のスパイの眼とも言えるスピッツァー宇宙望遠鏡が、しっかりと捕らえていました。 少し仲間の銀河が切られていますがハッブルの撮った映像と比較することで、宇宙最大のソニックブームを簡単に見分けることができるでしょう。 余談ながら、NGC 7318ペアが懐かしのニコちゃん・ピースマーク、あるいは、定番ハロウィーンお面に見えてしまいます。 ところで、宇宙の時間の流れよりも、惑星地球の時の流れを速く感じるのはどうして？ 「年の所為」という突っ込みは無しにしましょうね。お互いに･･･ 2006年7月5日 t.sasaki |
| シュテファンのクィンテット内の 衝撃的な驚き |
| 画像の説明 |
ＮＡＳＡのスピッツァー宇宙望遠鏡を使っている天文学者が、シュテファンのクィンテットと呼ばれる銀河の有名な集団に注目を向けたとき、彼らは、とても簡単に見たものにショックを受けました。 銀河集団の中央には、私たちの目に見えないけれども、これまでに発見された中でも最も大きい衝撃波または「ソニック・ブーム」のひとつが、そこに潜んでいました。 天文学者は、どのように銀河がそのような巨大な衝撃波を生成するかを観察することで、宇宙で最も明るい銀河の原動力についてのより良い理解に至ることを望みます。 現在までのかなりの間、天文学者は、地球から3億光年離れて位置するこの遠くの銀河集団のうち4つの銀河が、激しい衝突に巻き込まれているということを知っていました。 この銀河集団は、5番目の銀河として集団とは無関係な前景銀河を含んでいて、それゆえに、名前が「クィンテット」と呼ばれています。 可視光で、銀河は、明らかに変形して、それらが過去に豊かな重力衝突の経験があったことを示します。 しかし、それは、結局、ドラマの一部だけです。 |
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音の衝撃は、通常、私たちに見えませんが、アメリカ海軍の1つの事例で、低空飛行のジェットの後で海の上に広がっている衝撃波の素晴らしい写真の記録があります。 空中の水蒸気が衝撃波によって圧縮されて、それが液滴に凝縮し、ジェットの尾部の後で、円錐雲を作りました。 天文学者たちは、新しい事象の発見を望んで、スピッツァーの高感度赤外線分光器を銀河間の目に暗く見える範囲である巨大な衝撃波の場所に向けました。 スピッツァーは光学の望遠鏡と違って、塵粒状物または分子のような隠れた物質からの赤外線光を検出する能力を持っています。 驚いたことに、天文学者たちはとても強力な水素分子の隠しおおせない指紋を発見しました。 放射の強さとガスが、「非常な妨害」とも呼ばれるドップラー拡大を示すという事実は、観測した天文学者たちに巨大な驚きを与えました。 天文学者たちは、塵粒状物のスペクトルのサインを見ることを予想しましたが、その代わりに、実験のような水素分子のほとんど純粋なスペクトルを見つけ出し、他には、ほとんど何も見ませんでした。 それは、遠くの銀河系で以前に見た全てと異なる観測結果でした。 分光写真は、光をその構成要素波長に分類する能力があり、それをもたらした物質の化学サインは、スペクトル線とみなすことができます。 これらの線の幅は、天文学者が、より高速で移動するガスを示すより広い線によって、ガスの速度を決定することができます。 天文学者チームは、熱い水素分子としては、これまでに観察される最も広い線の測定をし、それは、毎秒870キロメートル（毎時約320万キロメートル）の荒れ狂うガス移動に相当しました。 |
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| Credit : NASA, University of Manitoba, Pennsylvania State University, STScI |
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シュテファンのクィンテットで、衝撃波が集団内の銀河系間のガスの中に入って耕すと共に、マッハ100以上の超高速度で移動する侵入者銀河のNGC 7318bに起因しています。 見たところでは、水素分子は、衝撃に対してあるいはその衝撃の後ろに生じています。それは、ジェット機映像で凝縮している水液滴に類似しているけれども、とてつもなく巨大な規模です。 この集団の原動力が全く理解されていないので、非常に新しく異常なような発見であっても、チームにとってある意味では、そのような大きな驚きではありませんでした。 シュテファンのクィンテットは、このようにユニークな観察対象であるので、それが新しい計器によって見られるたびに、まったく予期しない事態を明らかにします。 今回の発見も、例外ではありません。 この発見は、宇宙で最も赤外線の明るい銀河、つまり、不思議な超明るい赤外線銀河のより良い理解につながるかもしれません。 超明るい赤外線銀河は、一般に天の川よりも100倍から1,000倍の強度の赤外線光度があり、ますますより高い赤方偏移に注意する時に、赤方偏移の数値が増大します。 天文学者のみならず私たちは、これらの銀河がまた広大な合併と衝突に関係していると知っています。 私たちがこれらの銀河集団内で見る放射のいくつかが、衝突銀河の間で星々によって形成されているのではなく、ガスの中の巨大な衝撃によって形成されているのを見ている可能性があります。 厚いガス雲に巻き込まれる比較的近くの稠密な銀河グループの観察は、私たちにおよそ100億年前に経過していたかもしれない宇宙の局部的な眺めを与えます。 それは、宇宙が誕生して間もない最初の銀河が誕生した時代であり、その時の銀河系間の媒体の密度と銀河の密度は、現在よりも非常に濃い時代でした。 その点で、これらシュテファンのクィンテットの観察は、私たちをタイムマシンで連れて行っているのと少し似ているでしょう。 のみならず、この発見は、私たち自身の銀河天の川に関する密接な関係さえ含んでいます。 私たちにとっては遠い将来だけれども、宇宙ではそれほど遠くない未来のおよそ20億年〜50億年後に私たちは僅かに大きいアンドロメダ銀河と衝突して、私たち自身で衝撃波を引き起こします。 その場合、私たちの将来の衝突銀河への落下者は、宇宙のソニックブーム目視でリングサイドの席に居ます。 |
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4つの銀河のうちのひとつで完全に理解されない理由のためNGC 7318bと呼ばれる銀河は、現在、他の銀河の方へ高速で落下しています。 そして、Ｘ線、赤外線、電波光で見るとそれらの銀河の前で、巨大なボウショックを生成しています。 衝撃波の表面は非常に大きくて、私たちの天の川銀河よりも大きくて、衝突している銀河の間で銀河系間宇宙の向こうまで届いています。 衝撃波は、水から銀河系間のガスまでどんな媒体中の音の速度よりも、天体がより速く動くとき起こります。 衝撃波の最も一般に観察された種類のうちの1つは、高速の航空機で生じるソニックブームです。 超音速ジェットが、音の速度（またはマッハ1）を上回って、それは、それ自身の音波に追いつきます。 音波は、超音速ジェット機が飛ぶ場合に地面の方へ移動し、よく知られている「ソニックブーム」を生じる円錐形の「衝撃」にともに、外側に圧縮されようになります。 |
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| Credit: NASA/JPL-Caltech/Max-Planck Institute/SSC | |||
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多くの人々が、ソニックブームを聞きましたけれども、、少数の人しかそれを目撃していません。 飛行機が音速よりも速く移動するとき、飛行機によって発される音の密度波は、飛行機に先行することができずに、それで、飛行機の後で円錐状に蓄積します。 この衝撃波が通るとき、聞き手は、突然とても長い時間に渡って発される音を聞きます。 それが、ソニックブームです。 飛行機が加速して、まさしく音速の壁を打破するならば、普通でない雲が発生するかもしれません。 この雲の素姓については、さらに討議されています。 |
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| Credit: US Navy | |||
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主要な理論は、湿った空気がそこで水液滴を作るために凝縮するように、プラントル-グラウエルトゥ特異性で述べられる飛行機の気圧の低下が起こるということです。 この画像は、F/A-18ホーネットが音速の壁を破ったちょうどその時、ソニックブーム現象として記録されました。 大きい流星とスペースシャトルが、地球大気圏で音速以下へ減速される前に、聞き取れるソニックブームがたびたび生じます。 |
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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。 | |||||||
