科学者たちは、既知の宇宙には約 2 兆個の銀河が存在すると推定しています。それぞれの銀河には、重力によって結合された独自の星、塵、暗黒物質、ガスの集まりがあります。
銀河の大きさ、形、組成はすべて大きく異なります。いくつかの銀河は薄暗く、小さく、散らばっていますが、他の銀河は大きく、密度が高く、明るいです。
銀河を理解しやすくするために、天文学者はすべての既知の銀河をグループに編成する銀河分類システムを作成しました。
これらのグループを知ることは、銀河がどのように形成され、時間の経過とともに変化するかを理解するのに役立ちます。また、宇宙の膨大な種類の銀河を理解する方法を理解するのにも役立ちます.
科学者は銀河をどのように分類していますか?
銀河を分類するための最新のアプローチのほとんどは、1926 年にアメリカの天文学者エドウィン ハッブルによって開発されたハッブル系列に基づいています。ハッブルは、既知の宇宙に関する情報を使用して、銀河の形状に基づいて銀河をグループ化し、銀河の目に見える外観を使用して、3 つの主要な種類の銀河を作成しました。 楕円 、 スパイラル そして不定期 .
ハッブルは、銀河がどのように見えるかに基づいて、これら 3 つのグループのそれぞれをさらにサブタイプに分類しました。
ハッブルの最初の研究が最初に発表されて以来、他の天文学者や科学者は、ハッブルのシステムをより一貫性のあるものにし、これまでに発見された膨大な種類の銀河の形状とサイズをより適切に整理することに取り組んできました。
楕円銀河
楕円は球、円、または楕円のように見え、すべての銀河の約 3 分の 1 を占めます。それらのサイズと形状は、ほぼ円形の銀河から非常に長く楕円形に見える銀河までさまざまです。
通常、これらの銀河は、多数の球状星団 (星の球状の集まり) の近くにあります。また、他の楕円銀河や他の種類の銀河の近くにある銀河団や銀河群にあることもよくあります。
他の銀河と比較して、楕円銀河にはガスやチリがほとんどありません。その結果、通常、これらの銀河では新しい星形成はほとんどまたはまったく発生しません。楕円銀河のほとんどの星も古いです。
長さが 300,000 光年にも達する最大の楕円銀河も、最も珍しいものです。天文学者は、これらの銀河は 2 つの小さな銀河が合体してできた可能性があると考えています。
十分な大きさの楕円は、常にその中心に超大質量ブラック ホールを含んでいるように見えます。科学者たちは、超大質量ブラック ホールがどのように形成されるかを知りませんが、銀河の形成中にガス雲が崩壊するときに出現する可能性があると考えています。一般に、楕円銀河が大きいほど、ブラック ホールも大きくなります。
小さい矮小楕円体は、はるかに一般的です。これらの銀河の幅は通常、わずか数千光年です。
渦巻銀河</strong>
渦巻きは、円対称性、膨らんだ中心核と薄暗い外側の円盤、渦巻きの腕、および星のハローによって特徴付けられます。その名前が示すように、これらの銀河は、核から離れて伸びる明確な腕の形をした非常に目に見える渦巻きの形をしています。
渦巻銀河の星はバルジと核にぎっしり詰まっていますが、銀河の中心から離れるほど拡散します。
渦巻銀河は宇宙で最も一般的なタイプの銀河で、観測可能な銀河の約 60% を占めています。
多くのバルジには超大質量ブラック ホールが含まれていると考えられています。最も有名な渦巻銀河である天の川の中心にある射手座 A* 天体は、潜在的な超大質量ブラック ホールの一例です。
渦巻銀河には、通常の渦巻と棒渦巻の 2 つの主なタイプがあります。棒渦巻には、銀河の中央のバルジとその核を貫く星の棒があります。棒渦巻の腕は通常、銀河の核ではなく、棒の端から始まります。
対照的に、通常の渦巻きには目立つ中心棒がなく、銀河の渦巻きの腕は銀河の中心から直接始まります。
これらの 2 つの主要なタイプの渦巻きに加えて、レンズ状銀河もあります。渦巻銀河と楕円銀河の両方の特徴を持つ銀河です。形はレンズに似ています。
渦巻銀河のように、中央のバルジと外側の円盤が特徴です。ただし、ほとんどの渦巻銀河とは異なり、渦巻腕はありません。レンズ状銀河がどのようにして存在するようになったのかはまだわかっていませんが、科学者たちは、それらは元々、星間物質を失ったか使い果たした渦巻銀河であった可能性があるという仮説を立てています.
不規則銀河
不規則銀河とは、定義された、または識別可能な構造を持たない銀河です。彼らは通常、明らかな核を欠いています。
これらの銀河は、宇宙のすべての銀河の約 5% を占めています。ほとんどの不規則銀河には大量のちりとガスが含まれており、新しい星の形成を促進しています。
矮小不規則銀河は特に小さな不規則銀河です。科学者たちは、これらの銀河は、宇宙で最も初期の銀河のいくつかがどのように見えたかに似ていると信じています.
ハッブルは 2 種類の不規則銀河を定義しました — 渦巻き構造または楕円構造が見える Irr I と、その構造がほぼ完全にランダムに見える Irr II です。
その他の銀河の形
ハッブルのシステムは宇宙のほとんどの銀河を説明していますが、すべての銀河を簡単に分類できるわけではありません。
輪状の Hoag's Object 銀河のように、楕円形、渦巻き状、または他の不規則な銀河の意味で不規則であると真に説明できないものもあります。代わりに、天文学者は他の言葉を使用して、それらの形状と、それらがどのようになった可能性があるかを説明します.
他の異常な銀河は、ハッブルのシーケンスによって記述された銀河の 3 つの主要なタイプの 1 つに十分近く、それらのタイプを使用して記述されます。科学者は、たとえば、リング状の側転銀河をレンズ状銀河とリング状銀河の両方であると説明することがよくあります。
これらの奇妙な銀河は通常、衝突のような 2 つの銀河間の相互作用によって生成されます。たとえば、科学者たちは、側転銀河が衝突によって再形成される前は渦巻銀河だった可能性があると考えています。
異常な銀河の他の分類には、衝突銀河と相互作用銀河が含まれます。これらは、別の近くの銀河が活発にワープしている形状と重力場を持つ銀河です。アンテナ銀河は、相互作用する銀河ペアの一例です。
2 つの銀河の衝突により、両方の銀河がスターバースト フェーズを経て、両方の銀河で塵とガスが衝突し、星の生成が増加しました。
銀河を分類するその他の方法
多くの科学者がこの記事で説明したハッブル分類システムを使用しますが、天文学者が銀河を編成する唯一の方法ではありません。
別の分類システムは、Yerkes (または Morgan) スキームです。このアプローチは、アメリカの天文学者ウィリアム・ウィルソン・モーガンとフィリップ・キーナンから来ています。
彼らは協力して、銀河の形状と地球への向きに加えて、銀河内の星のスペクトルに基づいて銀河を編成するシステムを作成しました。
Morgan と Keenan の分類スキームによると、星には 7 つの異なるスペクトル タイプがあり、色と温度に基づいて整理されています。
銀河内の星のスペクトルを平均化することで、銀河にもスペクトル分類を割り当てることができます。たとえば、アンドロメダ銀河は、Yerkes スキームに従って kS5 銀河として分類されます。
最初の文字 k は、銀河内の星のスペクトルです。これらの星はオレンジ色で、モーガンとキーナンのスペクトル タイプによると、2 番目に冷たいタイプの星です。
比較のために、地球の太陽はクラス G の黄色の星です。平均的なアンドロメダ銀河の星より温度がわずかに高く、色も暖かいです。
2 番目の文字と数字は銀河の形と傾きを表しています。文字 S は銀河が渦巻であることを意味し、数字の 5 は、銀河の向きにより、銀河の面よりも端の方が多く見えることを意味します。
この分類スキームはハッブルのアプローチと非常に似ており、同じ用語をいくつか使用していますが、ハッブル分類では分からない銀河に関する追加情報を提供します。
銀河の種類について知っておくべきこと
宇宙には何兆もの銀河がありますが、ハッブルのシーケンスは、私たちが知っているほとんどすべての銀河を整理するのに役立ちます.
楕円銀河、渦巻銀河、不規則銀河の 3 つの主なタイプの銀河に精通していると、銀河について話したり識別したりすることがずっと簡単になります。
ハッブル系列の基本を理解することで、レンズ状銀河や環銀河など、3 つの大きなカテゴリを超えた銀河の分類にも備えることができます。
