天の川は数十億年前の衝突によって形を変えられましたが、今は別の形に向かっています。
ポティレンダバ(SP)の星雲と恒星アンタレスを含む天の川が写真で詳細に明らかに ジェファーソン・レニー・ベナッティ・マッツォーニ/個人アーカイブ ワシリー ベロクロフは、2026 年カブリ天体物理学賞の受賞者 3 人のうちの 1 人です。この賞は、天の川銀河がどのように進化したかを証明する過去の銀河合体の化石証拠を発見したことに対して授与された。 時代や視点に関係なく、新石器時代前の洞窟からロックダウン後のロンドンの高層ビルに至るまで、夜空の予測可能性は常に人類にとって永続性と心強い安定性の象徴でした。 しかし、この一見平静は欺瞞です。私たちの銀河、天の川は混沌と混乱から生まれ、その星座は移民、亡命者、生存者で満ちています。この瞬間、それは再び伸びて歪み始め、巨大な仲間に引っ張られ、避けられない衝突に向かって進みました。 どうしてそんなに確信できるのでしょうか?銀河考古学者としての私の仕事は、銀河の過去を再構築し、その未来の兆候を読み取ることです。 私は地面を掘るのではなく、星の力学と進化の法則を利用して、何億もの星をくまなく調べて、その中で最も古く化学的に特異な星を探し、その軌道を解釈し、天の川を形作った出来事を再構築します。これらの出来事の中には、何十億年も経った今でも私たちの周りの銀河を定義するほどの深遠な痕跡を残した古代の衝突があります。 現在G1中 私は、これらの巨大な宇宙システムの生命を支配しているものを理解したいと考えています。どの変化が先天的なもの、つまり銀河円盤のゆっくりとした内部進化であり、どの変化が衝突や合体によって引き起こされて後天的に変化するのかを理解したいと考えています。 暗黒物質の起源に関する疑問がこれらすべての根底にあります。それは目に見えない物質であり、その重力によって銀河が結合されていますが、その正体は依然として天体物理学における最大の未解決の謎の1つです。 天の川銀河は、星の動きを非常に詳細に測定できる唯一の銀河です。これにより、私たち宇宙学者は、暗黒物質がどれくらいの距離に広がっているか、太陽の周りにどれだけ密度があるか、その形はどのようなものなのか、どれくらい均一か不規則かなど、これまでで最も正確な暗黒物質の地図を作成することができます。このマップを十分詳細に構築できれば、暗黒物質がどこにあるのかだけでなく、それが何なのかを理解し始めることができます。 大惨事の衝突 私たちの仕事は、オープンデータ空測量の革命によって変わりました。 2000 年以来、スローン デジタル スカイ サーベイ (SDSS) は、膨大な天文データが公開されると何が可能になるかを示し、当初の測量が作成された目的をはるかに超えた発見を可能にしました。 そして 2014 年以来、ヨーロッパの宇宙望遠鏡であるガイアは、約 20 億個の星の位置と動きをマッピングすることでこの変化を次のレベルに引き上げ、銀河を広大な考古学的記録に変えました。遺跡も、破片も、骨もありません。ただ、過去への手がかりを秘めた星だけです。 私たちの銀河系で大昔に何か大変動が起こったことを示す最も明白な証拠は、私たちが観察している移住者、つまり天の川で生まれたものではない星たちです。 天の川銀河の固有の星々は、円盤の大きな回転流に乗って銀河の中心を周回しながら、ほとんど一緒に移動しますが、移動する星々はこの秩序を乱します。彼らは局所的な星の軌道を横切って滑空し、銀河の内部領域に飛び込み、そしてその郊外に向かって飛び戻ることを繰り返します。 これらの異常な軌道は異常な化学反応と密接に関連しています。移動する星のほとんどは、天の川銀河内で地元に生まれた人々ほど重元素が豊富ではありません。その化学組成は、矮小銀河に特有の、進化の速度が遅いことを示しています。 これにより、女性移民の価値は二重になります。 これらはどちらも天の川銀河の暴力的な過去の化石であり、地元の星々がめったに行かない場所を旅するその外側の領域の探査機でもあります。 天の川はどのように再構成されたのか 宇宙構造形成理論の中心的な考え方の 1 つは、銀河が階層的に成長するというものです。小さな銀河は大きな銀河に落ちて引き裂かれ、星は移動体として残されます。 天の川銀河において、この種の最大の古代構造物は、ガイア・ソーセージ・エンケラドゥスとして知られています。これは、80億年から110億年前に私たちの銀河と衝突して、長い間消滅した銀河の残骸です(英語での構造名の「ソーセージ」は、星の動きのパターンを指しています)。 天の川もこの衝突で無傷で現れたわけではありません。ショックは再構成され、形状が変更されました。 これらの変更の一部は、データで簡単に確認できます。古代の円盤からの星々は、生まれた場所から「追放」されて、私たちの銀河系の光輪の中に散りばめられました。新しい星団群も捕捉されました。 同時に、さらに重大なことが起こったと私たちは信じています。この遭遇により、天の川銀河円盤の向きと暗黒物質ハローとの配列が変化しました。 暗黒物質は太陽系を支配するには拡散しすぎていますが、銀河の外側では主要な重力質量であり、移動し、流れ、標準モデルではクラスターの階層を形成しています。 天の川の周りでは、この暗黒物質は、私たちの銀河の明るい部分よりもはるかに大きい、広大なハローを形成します。私たちは通常、このハローをまばらな丸い雲として想像しますが、ガイアはこのイメージが単純すぎることを示すのに役立ちました。 ダークハローは大きな遭遇によって変形する可能性があります。船が傾き始めるように、天の川は傾き始めました。突然ではなく、目に見えてではなく、何十億年もかけて傾き始めました。 新しい銀河のダンス 同じような質量の多くの銀河と比べて異常なことに、天の川銀河は「ソーセージ型合体」ショックから回復するのに十分な時間があった。それ以来、私たちの銀河系を揺るがす宇宙大変動はなかったようで、銀河系は静かで平穏な生活に落ち着くことができました。つまり、今までです。 現在私たちの銀河の最も巨大な伴星である大マゼラン雲 (LMC) は、すでに天の川銀河を引っ張り、そのハローを再び乱しています。約100億年前に起こったことのエコーとして、天の川銀河はこの隣接する矮小銀河との加速的なダンスに引き込まれ、LMCの接近に応じて後退しています。 これは、おそらく 1 つの銀河だけが無傷で現れるダンスです。移住、生存、適応の新たな章が始まりました。 これらはいずれも夜空の美しさを損なうことはなく、それどころか、夜空の美しさをさらに深めます。私たちの上にある穏やかな光の帯は永続性の象徴ではなく、長い生存を目に見える形で思い出させてくれます。 天の川銀河は砕かれ、再建され、そして今、再び破壊されています。その星々は過去を覚えています。彼らの動きは未来を明らかにします。永遠に見えるものは、実際には、はるかに長い物語の中のほんの一瞬にすぎません。 *ヴァシリー・ベロクロフはケンブリッジ大学天文学研究所の天文学教授です。 **このテキストは元々、The Conversation Brasil ウェブサイトに掲載されたものです。