銀河の仕組み | ハウスタッフワークス

通常の銀河を見ると、光のほとんどは可視波長の星から来ており、銀河全体に均一に分布しています。

しかし、いくつかの銀河を観察すると、その核から強い光が発せられているのがわかります。 そして、これらの同じ銀河を X 線、紫外線、赤外線、電波の波長で観察すると、明らかに核から膨大な量のエネルギーを放出しているように見えます。

これらは活動銀河であり、全銀河のごく一部にすぎません。 活動銀河には 4 つの分類がありますが、私たちが観察するタイプは、構造の違いよりも見る角度に依存する可能性があります。

ブラックホール

活動銀河を説明するには、科学者は銀河核の小さな領域からどのようにして大量のエネルギーが放出されるのかを説明できなければなりません。 最も受け入れられている仮説は、これらの銀河のそれぞれの中心に大質量または超大質量ブラック ホールがあるというものです。

ブラックホールの周りには、高速で回転するガスの降着円盤があり、その周囲をトーラス（ガスと塵でできたドーナツ状の円盤）に囲まれています。 降着円盤からの物質がブラック ホール (事象の地平線) の周囲の領域に落下すると、その物質は数百万ケルビン度まで加熱され、ジェットで外側に向かって加速されます。

セイファート銀河

1943 年にカール セイファートによって発見されたこれらの銀河 (全渦巻銀河の 2%) は、高温の低密度電離ガスの核を示す幅広いスペクトルを持っています。 これらの銀河の核は数週間ごとに明るさを変えるため、中心にある天体は比較的小さい(太陽系程度の大きさ)に違いないことがわかっています。

天文学者は、ドップラー シフトを使用して、セイファート銀河の中心の速度が通常の銀河の速度よりも約 30 倍大きいことに気づきました。

電波銀河

電波銀河は楕円形です (全銀河の 0.01% が電波銀河です)。 それらの原子核は、銀河の上下に高速ガス (光速に近い) のジェットを放出します。ジェットは磁場と相互作用し、無線信号を発します。

クエーサー

クエーサー（準恒星体）は 1960 年代初頭に発見されました。 約13,000個が発見されているが、100,000個も存在する可能性がある [source: A Review of the Universe]。 それらは天の川から数十億光年離れたところにあり、宇宙で最もエネルギーのある天体です。

クェーサーの極端な明るさは一日を通して変動する可能性があり、これはエネルギーが非常に狭い領域から来ていることを示しています。 何千ものクエーサーが発見されており、それらは遠くの銀河の中心から発していると考えられています。

ブレザー

ブレーザーは活動銀河の一種で、約 1,000 個がカタログ化されています。 [source: A Review of the Universe]。 私たちの視点からは、銀河から発せられるジェットを「正面から」見ていることになります。 クエーサーと同様に、その明るさは急速に変動する可能性があり、場合によっては 1 日以内に変動します。

スターバースト銀河

ほとんどの銀河では、新しい星が形成される割合は低く、1 年に 1 つ程度です。 しかし、スターバースト銀河は年間 100 個以上発生します。 このペースでいくと、スターバースト銀河は約 1 億年でガスと塵をすべて使い果たしてしまいますが、これはほとんどの銀河が存在する数十億年に比べて短いものです。

スターバースト銀河は、新しく形成された星や超新星の狭い領域から強い光を放射します。 そのため、天文学者らは、スターバースト銀河は、銀河がどのように変化し進化するかの短い段階、おそらく活動銀河になる前の段階を表していると考えています。