肉眼で夜空を見上げると、無数の星や惑星が見えます。望遠鏡で同じことをすると、その数は指数関数的に増加します。それでも、何気ない観察者にとって、私たちは天の川銀河の 1 つの渦巻腕にある小さな青い点にすぎないため、宇宙を遠近法で捉えるのは困難です。
太陽系の別の惑星に移動するには、数週間から数か月かかります。太陽圏を超えて移動すると、最も近い天体の隣人であるアルファ ケンタウリに到達するだけで数千年かかる可能性があります。もう少し近くで見ると、巨大な銀河がお互いに居心地の良い空間になっていることがわかります。これらの銀河団を探索して、私たちが知っている宇宙について何を教えてくれるのか見てみましょう.
銀河団とは?
スペースは大きいです。私たちの最も近い天の隣人であるアルファ ケンタウリは 4.4 光年離れており、その星からの光が地球に到達するのに 4.4 年かかることを意味します。残念ながら、人間の宇宙船は光の速度よりもはるかに遅く移動します。現在の技術を使用すると、アルファ ケンタウリ システムに送信されたプローブは、星系に到達するのに 18,000 年かかります。光速の 10% の速さでも、移動には 44 年かかります。そして、それは私たちが天の川銀河の別の星に到達しようとしているだけです.
私たちは最も近い銀河から数百光年離れています。天の川を出ると、少し混雑します。銀河団には、あらゆる種類の数百または数千の銀河が含まれる場合があり、それらはすべて重力結合によってまとめられています。天文学者は通常、銀河団の代わりに銀河群として銀河のより小さなコレクションを参照します。これらの小さなグループが集まってクラスターやスーパークラスターを形成することもあります。
私たちの天の川銀河は、54 の他の銀河の本拠地であるローカル グループ銀河グループの一部です。そのグループは、ラニアケアスーパークラスターの一部であるおとめ座スーパークラスターの一部です。後者には、私たちの銀河を含む 100,000 個以上の銀河があります。既知の観測可能な宇宙では、天文学者は約 1,000 万個の銀河超銀河団を推定しています。
重力レンズの探索
これらの銀河群は、強力な重力結合によってまとめられています。これらの強力な重力結合は、クラスターを無傷に保つことに加えて、別の天体現象を引き起こします:重力レンズ効果です。重力レンズ効果は、大質量の恒星体が十分な重力を生成して、その周囲の時空を湾曲させるときに発生します。この曲線は、光を含め、周囲のすべてを曲げます。
重力レンズ効果は比較的まれですが、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の新しい画像は現象を示しています。大規模な深視野画像は、ゆがんで見える銀河と星を示しています。この画像は重力レンズ効果の一例です。
低密度、高温プラズマ
銀河団に関して言えば、天文学者にとって魅力的なのは銀河そのものだけではなく、それらの間の空間です。この低密度プラズマは、数億度に達することがあり、X 線スペクトルで明るく輝きます。銀河団内の物質のほとんどは、このプラズマで構成されており、乱流と絶えず変化する磁場によって貫かれています。
この高温プラズマは、これらの銀河の間の空の空間に新しい星や惑星を形成するために必要なすべての要素を保持することができます.
ブラック ホールのフィードバック
私たちはブラックホールをこれらの底なしの重力ピットと考えていますが、最近の観測では、ブラックホールがエネルギーやその他の粒子を定期的に放出できることが示されています.天文学者は、ブラック ホールと、銀河団内のこれらの銀河の間の空間を満たす荷電プラズマとの間の独特のフィードバック ループも観察しています。これらのエネルギージェットの問題は、銀河間のプラズマに穴を開けたり泡を作り始めたりすると、そのプラズマを一種の天体産卵場として使用する新しい星や惑星の誕生を妨げ始める可能性があることです.
Sunyaev-Zel’dovich 効果
暑い日に道路を見下ろして、アスファルトの表面に水のような錯覚を見たことがありますか?その錯覚は、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果に似ています。この効果は、銀河団内の宇宙背景放射の観測された、または見かけの明るさを変化させます。特に、これらの銀河団内の高温プラズマに近接しています。背景放射は明るくないかもしれませんが、天文学者は、X 線放射スキャンと組み合わせた Sunyaev-Zel’dovich 効果データを使用して、銀河団内の構造のより鮮明な画像を描くことができます。
高画質の銀河団
これは技術的にクラスターと見なすのに十分な銀河を持っていないかもしれませんが、天文学者は最初の JWST 画像をリリースしました。それらには、スティーブンのクインテットとして知られる銀河群の高解像度写真が含まれていました。エドゥアール・ステファンという名前のフランスの天文学者が 1877 年にクインテットを発見しましたが、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡により、そこにあるものをより簡単に見ることができます。
5 つの銀河は、相互の重力場によってまとめられており、あらゆる種類の秘密が隠されています。 2 つの銀河 (NGC 7318A と NGC-7318B) はゆっくりと合体しており、最終的には 1 つの銀河になる可能性があります。 JWST により、天文学者は人類史上初めて銀河の合体を見ることができます。
五重奏団の一番上の銀河 - NGC 7319 - には別の秘密が隠されています。その中心には活動銀河核があり、太陽の 2400 万倍の大きさの超大質量ブラック ホールがあります。このブラック ホールを見つけることができるのは、現在、周囲のすべてのものを飲み込み、非常に多くの光を出しているからです。これは太陽の 400 億個分に相当します。 JWST を使用すると、天文学者は超大質量ブラック ホールが周囲の銀河をどのように食べて成長するかを観察できます。
少し混雑しています
銀河間の距離は光年で測定されますが、これらの巨大な天体の上部構造について話すとき、そこに少し混雑し始めているように見えるかもしれません.銀河団を分類することで、天文学者はそこにあるすべての空間を簡単に理解できるようになります。そうしないと、黒字で簡単に迷子になってしまいます。地球から宇宙を観測している天文学者は無事です。それでも、私たちが常に夢見てきた星間生物になると、アルファ ケンタウリで間違った方向に進み、どうしようもなく迷子になるリスクが高まります。
