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天文学者は、天の川でこれまでに見られた中で最大の構造の1つを発見しました

およそ138億年前、私たちの宇宙は巨大な爆発の中で生まれました。それは私たちが知っているように、最初の素粒子と物理法則を生み出しました。

約37万年後、水素が形成されました。これは星の基本的な構成要素であり、水素とヘリウムを内部で融合させて、より重い元素をすべて形成します。 水素は依然として宇宙で最も一般的な元素ですが、水素ガスの個々の雲は星間物質(ISM)で検出するのが難しい場合があります。

これは、銀河と宇宙の進化についての手がかりを提供するであろう星形成の初期段階を研究することを困難にします。

からの天文学者が率いる国際チーム マックスプランク天文学研究所 (MPIA)は最近、私たちの銀河に水素原子ガスの巨大なフィラメントが存在することに気づきました。 この構造は「マギーそれは約55,000光年離れて(天の川の反対側に)あり、私たちの銀河でこれまでに観測された中で最も高い構造の1つです。

(ESA /ガイア/ DPAC / T。ミュラー/ J。サイード/ MPIA)

上:欧州宇宙機関のガイア衛星によって測定された天の川の断面(上)。 四角は「マギー」フィラメントの位置と水素原子分布の偽色の画像(下)を示し、赤い線は「マギー」フィラメントを示します。

彼らの発見を説明する研究は最近ジャーナルに掲載されました 天文学と天体物理学、Jonas Seid、Ph.D。が率いる MPIAの学生。

彼はウィーン大学の研究者が加わった ハーバード-スミソニアン天体物理学センター (CfA)、および マックスプランク電波天文学研究所 (MPIFR)、カルガリー大学、ハイデルベルク大学、 天体物理学および惑星科学センターアーゲランダー-天文学研究所インド科学研究所とNASAのジェット推進研究所(JPL)。

調査は得られたデータに基づいています 天の川のHI / OH /組換えライン調査 (THOR)、に基づく監視ソフトウェア カール・G・ジャンスキーの特大コレクション (VLA)ニューメキシコ。

このプロジェクトでは、VLAのセンチ波ラジオディッシュを使用して、分子雲の形成、原子の水素分子への変換、銀河の磁場、およびISMと星形成に関連するその他の質問を研究します。

最終的な目標は、2つの最も一般的な水素同位体がどのように収束して、新しい星に昇る高密度の雲を形成するかを決定することです。 同位体には、1つの陽子、1つの電子、および中性子なしで構成される原子状水素(H)と、1つの陽子、1つの中性子、および1つの電子で構成される分子状水素(H2)(または重水素)が含まれます。

後者は比較的コンパクトな雲に凝縮するだけで、新しい星が最終的に現れる凍るような領域を発達させます。

原子状水素から分子状水素への遷移のプロセスはまだほとんど不明であり、この非常に長いスレッドを特にエキサイティングな発見にしました。

分子ガスの最大の既知の雲は約800光年の長さですが、マギは3,900光年の長さと130光年の幅です。 Syedが最近のMPIAで説明したように プレスリリース

「このフィラメントの位置は、この成功に貢献しています。どのようにしてそこに到達したかはまだ正確にはわかりません。しかし、フィラメントは天の川の平面から約1,600光年下に伸びています。観測により、速度を決定することもできました。これにより、フィラメントの長さでの速度がほとんど変化しないことを示すことができました。」

チームの分析によると、フィラメント内の材料の平均速度は54 km / sです。-1、彼らは主に天の川の円盤の回転に対して測定することによって決定しました。 これは、放射線の波長が21 cmであることを意味します(別名 “水素ライン」)は宇宙背景放射に対して見え、構造を認識できるようにしました。

「この観察により、水素ガスの速度を決定することもできました」と、THORの社長兼研究共著者であるHenrikBeutherは述べています。 「これにより、フィラメントに沿った速度がほとんど変わらないことを示すことができました。」

このことから、研究者たちはマギーは首尾一貫した構造であると結論付けました。 これらの結果は、ウィーン大学の天体物理学者で論文の共著者であるフアン・デ・ソレルが1年前に行った観測を裏付けています。

糸に気づいたとき、彼はそれを彼の生まれ故郷のコロンビアで最も長い川、リオ・マグダレナ(英語:マーガレット、または「マギー」)と名付けました。 マギーは、ソラーの以前のTHORデータの評価で特定できたかもしれませんが、合理的な疑いを超えて、それが首尾一貫した構造であることを示したのは現在の研究だけです。

以前に公開されたデータに基づいて、チームはまた、マギーが質量で8パーセントの水素分子を含んでいると推定しました。

よく調べてみると、ガスがフィラメントに沿ったさまざまな場所に収束していることに気づき、水素ガスがそれらの場所の大きな雲に蓄積していると結論付けました。 彼らはまた、これらの環境では原子ガスが徐々に凝縮して分子の形になると予測しました。

「しかし、多くの質問は未解決のままです」とSyedは付け加えました。 「分子ガスの割合についてのより多くの手がかりを私たちに与えることを望んでいる追加のデータは、すでに分析されるのを待っています。」

幸いなことに、いくつかの宇宙および地上の天文台が間もなく稼働し、将来これらのフィラメントを研究するために装備される望遠鏡があります。 これらには以下が含まれます ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)やラジオの世論調査など スクエアキロメートルアレイ (SKA)、これにより、宇宙の最も初期の期間を表示できるようになります( “宇宙の夜明け」)そして私たちの世界で最初の星。

この記事はもともとによって公開されました 今日の宇宙。 読む 原著

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