銀河の中心？
太陽は天の川銀河の中心 (銀河中心、GC) からどのくらい離れていますか?このホットな話題に関して、過去 3 年間にかなりの数の最近の出版物が出版されています。
太陽から銀河の中心までの距離の最近の決定の多くは、以前のように 8.3 または 8.5 kpc ではなく、約 8.0 kpc (約 25 000 光年) にとどまっています。
下の銀河地図では、太陽はしばしば局所静止基準 (LSR、星で示される) に置き換えられ、その移動方向 (矢印) と速度 (230 km/s) が示されます。また、観測されたスパイラル アームが表示されます (各アームの色は異なります)。 GC の周りの箱型の膨らみバー (太いダーク グレー) と細く長いバー (ライト グレー) が示されています。観測された渦状腕へのいくつかの接線が示されています (長いダッシュ)。
最近の統計分析では、太陽と星 (物質) の角速度が約 29 km/s/kpc の速度で GC の周りを回っていることが示されましたが、より遅い螺旋パターン自体は約 23 km の速度で回っています。 /s/kpc.この速度の違いにより、物質はより遅いアームに到達し、重力ポテンシャル差によって入射時に衝撃を受け、内側のアームの端で新しい星を形成し、外側のアームの端でアームを出ることを確実にします.
らせん状の腕が二重に見えます – CO スパインはダストレーンと千光年違います!
また、太陽から渦巻き腕までの接線のカタログが作成されました。各接線は、異なる化学トレーサー (CO 分子、ダスト、HI 中性水素原子、特定の視線内のメーザーの数、シンクロトロン強度ピーク、コールドダスト、ホットダストなど）。ダストトレーサーは常に CO トレーサーから約 310 パーセク (ほぼ 1000 光年) 離れていることがわかった。銀河中心。したがって、典型的なスパイラル アームは、アームの内側で「平行レーン」に分離できるようです。Vallée 2016、Astrophys を参照してください。 J., 821, 53.
運動学、腕の幅、腕の断面などの渦巻き腕に関する最近のレビューでは、天の川銀河の各渦巻き腕に平行だが分離されたレーン (ダスト、CO、その他の化学トレーサー用) が確認されました。
下の図では、x 軸に沿った各アームについて、CO ガスで見られるアームの接線 (青) とダストで見られるアームの接線 (赤) を示しています。簡単にするために、その間にある他のアーム接線は示していません。天文学者の間の慣習により、銀河経度は左から右に減少します。
ノルマの渦巻き腕はどこから始まりますか?銀河中心の近くですか?
古いスパイラル アーム モデルは、近くで星やガス、塵を観測するのに適しています。次に、内側の銀河系をさらに下に移動するために、2 つの銀河象限 (l=328 付近と l=20 付近の銀河経度で接線方向に観測) で最近マッピングされたノルマ アームの平均ピッチ角を、ツインタンジェントを使用して統計的に見つけました。 -13.7±1.4 を得た。文献の他の測定値と比較しました。そのプロセスにより、非常に正確なピッチ角が得られました。
最近、この経路をさらに進んでいくと、ノーマ アームが銀河中心 (GC) から約 2.2 キロパーセク (約 7 000 光年) 離れたところから始まることがわかりました。古いモデルは銀河中心から 3.1 から 4.0 kpc の範囲でアームを開始したため、新しいモデルはすべての古いモデルとは異なります (そこでのアーム トレーサーの最近の観測が欠けています)。
らせん腕 (および太陽) の正面図のスケッチを以下に示します。 Norma アームの新しいモデル (2017 年、連続した赤い曲線) が、以前のプレゼンテーション (2008 年、赤いひし形の曲線) と共に示されています。
「3 キロパーセク」のアームがこれほど多いのはなぜですか?
銀河中心 (GC) 近くの多くの特徴は、「3 キロパーセクの腕」と呼ばれています。 「近 3 キロパーセック アーム」または「遠 3 キロパーセック アーム」と名付けられていますが、これらの機能は主要なアームではありません。
また、いわゆる「3 kpc アーム」の動径速度データは、主要な渦巻きアームの動径速度と一致しません。
では、彼らは何ですか?
あまりにも多くの異なるデータが存在するようになり、単一の物理モデルで制約することが難しくなりました。それらの異なる特性は、異なる物理的および動的オブジェクトを示唆しています。
最近、いくつかの長い渦状腕 (Norma など) の延長として、GC から遠く離れた (銀河経度で 13 度外側の) いくつかの「3 kpc 腕」をリンクすることができました。これらの特徴のいくつかは、観察された主要な螺旋腕に関連しています:内側のペルセウス腕、内側の射手座の腕、内側のノルマの腕、内側のスキュータムの腕です。それらのわずかな速度の違いは、銀河中心から 2 ～ 4 kpc の銀河密度波の衝撃波の周りの乱流による可能性があります。
| ガル。経度 (0) | GC分布。 (kpc) | 腕 3 キロパーセク |
| -22 から -24 | 3.0 から 3.3 | -23 付近の「ペルセウス腕の内側」に接する |
| -13 から -21 | 1.5 から 2.9 | -17 での「射手座の腕の内側」への接線 |
| +13 ～ +24 | 1.7 から 3.3 | +20 付近の「内側のノーマ アーム」への接線 |
| +25 ～ +27 | 3.4 から 3.6 | +30 近くの Scutum アームへの接線 |
しかし、銀河中心の非常に近く (銀河経度から 13 度以内) にある「3 kpc 腕」の特徴は、より遠くにある (異なる特性を持つ) 特徴とは異なる可能性があります。これらのより近い特徴は、銀河の中心領域から 0 から 2 kpc の間の核の回転、または銀河の中心から 0 から 4 kpc の間の推定上の半径方向の膨張による可能性があります。したがって、これらの機能の一部は、観察された中央のバーに関連付けられている可能性があります。詳細は Vallee, J.P., 2017, Astrophys.宇宙科学、362、84.
スパイラル アームの大規模な角度スケール分布 – より良いアーム ピッチ
銀河は 4 つの銀河象限に分割されています。銀河中心に向かって内側を見ると、2 つの象限があります。経度 270 度から 360 度 (GC) までの「IV」と、経度 0 度 (GC) から 90 度までの「I」です。同様に、反銀河中心に向かって GC から外側を見ると、2 つの象限があります。「II」は経度 90 度から 180 度まで (反 GC)、「III」は反銀河中心から 270 度までです。 .
非常に長いスパイラル アームのピッチ角を測定するのに最適な方法はどれですか?
太陽から、銀河子午線 (経度ゼロ) の右側を見下ろすと、渦巻きの腕 (たとえば、経度 lI で射手座) に到達できます。 ）。次に、銀河子午線の左を見下ろすと、同じ渦巻きの腕に到達できます (カリーナ、たとえば、経度 lIV) ）。どちらの場合も、同じスパイラル アーム (カリーナ - 射手座アーム) に到達しています。他の銀河に見られるように、渦巻腕は対数 (自然対数、ln) の形をしているので、正弦波 (sin) や接線 (tan) などの三角関数とパイ角を使用して、これら 2 つの「腕と接線の銀河経度」 l を内部に挿入できます。未知のピッチ角 p を数学的に取得するための素晴らしい方程式。そのすばらしい方程式は、ここの図に示されています。
この素晴らしい方程式は、CO、ホットダスト、電波メーザー、または HII 領域のいずれかに対して独立して使用できます...天の川では、多くのスパイラルアームと多くの化学アームトレーサーを使用すると、この方程式約 13 度のピッチ p を生成します。
スパイラル アームの大規模なダイナミクスに新たに適合 – より高速になりました
最適なアーム ピッチ (13 度)、銀河中心 (GC) からの各渦巻きアームの最適原点 (2.2 kpc)、銀河中心までの太陽の最適距離 (8.0 kpc)、および最適なGC の周りの軌道円速度 (230 km/s) では、どうでしょうか?これで、スパイラル アームに適合する最適な動的モデルを提供できるようになりました!
各スパイラル アームのこのように近い開始点と、対称性とアームの対数形状の通常の仮定により、動的モデリングをアップグレードし、以下の新しい運動学を導き出しました。 GC に向かうビューが最初に表示されます。腕はそれぞれ異なる色で描かれています。銀河経度は、90 度から 0 度 (GC) から -90 度 (別名 270 度) までの水平スケールで実行されます。最大 160 km/s (地球から遠ざかる) と -160 km/s (近づいてくる) の速度 (地球上の天文学者から見た半径速度) が見られます。
Anti-GC に向かう別のビューが示されています。腕はそれぞれ異なる色で描かれています。銀河の経度は、90 度から 180 度 (アンチ GC) から 270 度までの水平スケールで実行されます。最大 160 km/s (地球から遠ざかる) と -160 km/s (近づいてくる) の速度 (地球上の天文学者から見た半径速度) が見られます。
これらの調査結果は、次の記事で説明されています:
- いくつかの銀河定数の決定における最近の進歩 [天体物理学と宇宙科学 、vol.362、art.79]
- 多くの 3 キロパーセクの腕 – 衝撃波と核回転 [天体物理学と宇宙科学 、vol.362、art.84]
- Norma スパイラル アーム:大規模なピッチ角 [天体物理学と宇宙科学 、vol.362、art.175]
- 銀河の渦巻き腕のピッチ角の制約 [New Astronomy Review、vol.79、p.49]
- 銀河円盤の渦巻き腕へのガイド付きマップ [Astronomical Review、vol.13、p.113)
この作業は、カナダ国立研究評議会の Jacques Vallée が主導しました。
