初めて発見された若い星を調理する巧妙なトリック – 天文学者は不足している成分として磁場を強調

クリスマスプディングを蒸すのと同じ方法で星を調理するのに不足している材料が、天文学者によって初めて発見された。圧力鍋の蓋の上に重りがあり、圧力を維持してお祝いのデザートを濃厚でしっとりと食べられる状態に仕上げるのと同じように、銀河の合体には星形成に理想的な条件を作り出すために磁場が必要である可能性があります。

しかし、これまで、そのような力の存在は観察されず、理論化されるだけでした。

インペリアル・カレッジの天体物理学者デイビッド・クレメンツ博士が率いる国際研究チームは、Arp220として知られる2つの合体銀河系の深部にある直径数百光年のガスと塵の円盤に関連する磁場の証拠を発見した。

彼らは、これらの領域が、相互作用する銀河の中心を、大量の水素ガスを調理して若い星に適したものにするための鍵となる可能性があると述べている。これは、熱が上がりすぎたときに、磁場が合体銀河の中心での星形成の激しい爆発を効果的に「沸騰」させるのを阻止できる可能性があるためである。

この発見を明らかにする新しい論文が、 王立天文協会の月次通知。

クレメンツ博士は、「合併の中心に磁場の証拠を発見したのはこれが初めてだ」と述べた。「しかし、この発見は単なる出発点にすぎない。我々は今、より良いモデルを必要としており、他の部分で何が起こっているかを確認する必要がある」銀河の合体。」

彼は、星形成における磁場の役割を説明する際に、料理に例えて説明しました。

「短期間でたくさんのスター（クリスマス・プディング）を作りたければ、大量のガス（または材料）を一緒に絞る必要がある。これが合併の中核に見られるものである。しかし、その後、若い星（または炊飯器）からの熱が蓄積し、沸騰する可能性があり、ガス（またはプリンの混合物）が分散します」とクレメンツ博士は言いました。

「これを阻止するには、銀河内の磁場や圧力鍋の蓋と重りなど、すべてをまとめるための何かを追加する必要があります。」

天文学者たちは長い間、一部の銀河が通常よりも効率的に星を形成する魔法の成分を探してきました。

銀河の合体に関する問題の 1 つは、スターバーストとして知られる現象で、銀河が非常に急速に星を形成する可能性があることです。これは、星形成速度と銀河内の星の質量との関係において、他の星形成銀河とは異なる挙動をしていることを意味しており、スターバースト銀河以外の銀河よりも効率的にガスを星に変えているようだ。天文学者たちはなぜこのようなことが起こるのか困惑しています。

可能性の1つは、磁場が星形成ガスをより長く一緒に保持する特別な「結合力」として作用し、若い熱い星や超新星によって加熱される際にガスが膨張して散逸する傾向に抵抗する可能性があるということである。大質量星が死ぬ。

理論モデルはこれまでにこのことを示唆してきたが、少なくとも1つの銀河の場合に磁場が存在することを示したのは今回の新しい観測が初めてである。

研究者らは、ハワイのマウナケアにあるサブミリ波アレイ（SMA）を使用して、超高輝度赤外線銀河 Arp220 の内部深くを調査しました。

SMA は、赤外線と無線の波長の境界にある約 1 ミリメートルの波長の光の画像を撮影するように設計されています。これにより、超大質量ブラック ホールや星や惑星の誕生など、幅広い天文現象への扉が開かれます。

Arp220 は、銀河系外の遠赤外線の空で最も明るい天体の 1 つであり、ガスが豊富な 2 つの渦巻銀河の合体によって生じたもので、合体の核領域でスターバースト活動を引き起こしました。

銀河系外の遠赤外線の空は、遠くの銀河の塵の放出からの統合された光で構成される宇宙背景放射です。すべての星の光の約半分は遠赤外線の波長で現れます。

研究チームの次のステップは、冷たい宇宙で分子ガスや塵を観察するための最も強力な望遠鏡であるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) を使用して、他の超高輝度赤外線銀河の磁場を探索することです。

それは、Arp220 の次に明るい局所超光度赤外線銀河が 4 分の 1 以上暗いためです。

研究者らは、その結果とさらなる観測により、局所宇宙で最も明るい銀河のいくつかにおける磁場の役割がより明確になることを期待している。