天文学者は、銀河団の中心にある巨大な銀河の周りにある球状星団は、銀河の最も初期の形成段階から残っている古代の遺物であると信じています。しかし、この十分に根拠のある信念にもかかわらず、これらのクラスターの物理的な起源は、楕円銀河の周りで最も一般的であり、謎のままです.
香港大学 (HKU) の物理学科の Jeremy Lim 博士と彼の研究助手である Emily Wong 氏によって行われた新しい研究では、この宇宙の難問に対する驚くべき答えを見つけるために、ハッブル宇宙望遠鏡によって収集されたデータが使用されました。 .
リム博士のチームは、ペルセウス銀河団の中心にある巨大銀河の周りにある球状星団がすべて古代の天体ではないことを発見しました。ほとんどの球状星団は、138 億年前に宇宙が始まった直後に形成されたと科学者によって考えられていますが、チームが調査した数千のクラスターは、少なくとも過去 10 億年の間に形成されたようです。さらに、宇宙史の後期に形成された可能性があることが研究で示唆されています。
これらの若い球状星団は、この巨大な銀河の外側に広がる冷たいガスの複雑な繊維状ネットワークと関連しているようです。これは、これらのクラスターがこの同じネットワークで生まれたことを示唆しているようです。この冷たいガスは、ペルセウス座銀河団全体に吹き込む熱いガスによって堆積されたと考えられているため、これは重要です。この熱いガスの密度と冷却速度は、銀河団の中心に向かって上昇します。
形成後、新しく生まれた銀河団は冷たいガスのネットワークに縛られなくなり、巨大な銀河の内側に落ち始めます。これは、雨滴が雲の中で凝縮して地面に落ちることにほぼ類似していると考えることができます。
冷たいガスのネットワークで形成された後の若い球状星団のこの内側への集まりは、より古い球状星団の形成と分散とはまったく対照的です。
これらの古い銀河団は、銀河の渦巻腕で圧縮されたガスから、または銀河団の中心にある高密度のガスから形成されます。それらが形成された後、巨大な銀河を横切る古い星団のランダムな分散は、この銀河の周りの軌道の過程でそれらが互いに散乱した結果です.
球状星団に関する長引くパズルを解く
球状星団には、数十万から数百万の星が含まれる可能性があり、これらはすべて同時に誕生します。これらの星は信じられないほど高密度に詰め込まれており、銀河系の直径よりも数千分の 1 小さい球状の体積をもつ星団があります。
これらのクラスターの不可解な側面の 1 つは、それらが存在する膨大な数と、宇宙の歴史の同じ時点でどのように形成されたのかということです。これらのクラスターの一部が他のクラスターよりも遅く形成され、所定の位置に収まることを示すことで、この新しい研究はそのパズルを解決した可能性があります.
これらの地球規模の銀河団のもう 1 つの不可解な側面は、巨大な銀河の周りに表示される色の範囲が広いことです。繰り返しますが、これはクラスターのそれぞれの年齢が異なる結果である可能性があります。球状星団は、年をとるにつれて青から赤に変化する可能性があります。これは、核合成がより大きな星でより速く進行するにつれて、より大きな星がより速く燃料を使い果たした結果です.これらの星は小さい星よりも青いため、死ぬと星団から離れて赤い色合いになります。したがって、年齢層が広いと、色の範囲も広くなります - これは実際に天文学者が観察していることです。
チームの研究は、異なる時期に形成されたにもかかわらず、ペルセウス銀河の古い球状星団と新しい球状星団の両方が共通の形成メカニズムを共有していることを示しています。年齢に関係なく、球状星団は広範囲の質量にまたがる — 、スペクトルの質量が大きい端では数が少なくなります。この同様の質量傾向は、星団が形成された環境に関係なく、質量規模全体で星団の共通の形成メカニズムを示唆しています。
球状星団が長期にわたって持続的に形成されることで、巨大銀河の巨大なサイズも説明できる可能性があります。これらの銀河内のより大規模な球状星団が存続するにつれて、それらのより小さな対応物は、軌道中に引き裂かれる可能性があります.これにより、これらの小さな球状星団を形成する星が巨大銀河全体に広がり、サイズの成長に貢献します。
元の研究:Nature Astronomy の Jeremy Lim、Emily Wong、Youichi Ohyama、Tom Broadhurst、Elinor Medezinski による「巨大な楕円銀河における前駆球状星団の持続的な形成」。
