最終更新日: 2024 年 10 月 24 日

銀河の接近に対する暗黒物質の影響

画像の説明: ペルセウス座銀河団のこの空の風景は、約 2 億 5,000 万光年離れたところにある、1,000 個の色鮮やかな楕円銀河とレンズ状銀河で満たされています。ソースアポッド。

銀河同士の接近

このような広大な宇宙において、銀河同士が比較的近いことはどうやって説明できるのでしょうか?

私たちの銀河団 (局部銀河団) では、天の川銀河の直径は約 100,000 光年 (緯度) です。私たちの「宇宙の近隣」であるローカルグループは、天の川銀河もその一部である約 60 個の銀河のグループです。ローカルグループの主なメンバーは、アンドロメダ銀河、三角銀河、大小マゼラン雲、および多くの矮小銀河 (グレートドッグ、バーナード、フォルナックス、りゅうこつ座、しし座など) です。

• そこにはアンドロメダ銀河(M31) は約 250 万光年、つまり天の川の直径の 25 倍離れたところにあります。
• そこには三角銀河(M33) は約 270 万光年離れており、天の川の直径の 2.7 倍です。
• ザ大マゼラン雲距離は約 163,000 光年、天の川の直径の 1.63 倍です。
• ザ小マゼラン雲距離は約20万光年、天の川の直径の2倍です。

これらの比率は、銀河団内の銀河が互いに比較的近いことを示しています。

注： :
アンドロメダは天の川と衝突する方向に進んでいます。 2つの銀河は約40億年から50億年後に合体すると予想されている。この動きは主に 2 つの銀河の相互重力によるものです。

星の近さの比較

天の川のような銀河では、星はその大きさに比べて非常に長い距離で離れています。たとえば、太陽は最も近い恒星であるプロキシマケンタウリから約 4.24 光年離れたところにあり、太陽自体の直径は約 140 万 km です。これは、その直径の約 2,800 万倍という巨大な分離率を表します。

恒星とは異なり、銀河はなぜ互いに非常に近いのでしょうか?

このような広大な宇宙における銀河の相対的な集中は明らかな謎であり、その説明は宇宙論と天体物理学のまさに基礎にあります。

ビッグバンの後、宇宙内の物質は比較的均一に分布しました。しかし、物質の密度がわずかに変動すると、一部の領域が重力で崩壊してより高密度の構造を形成する可能性がありました。宇宙における物質の不均一な分布、特に次のような形での物質の分布。暗黒物質、大規模な重力不安定性を引き起こし、銀河団などの宇宙構造の形成を促進します。銀河のグループ分けは、それらの相対的な近さを説明します。

分子雲の巨大さ星形状は、銀河内の星間の相対距離において重要な役割を果たします。これらの雲は非常に大きくなり、そのサイズは数光年にもなります。さらに、星を形成しない、密度の低い大きな領域が存在します。星は、銀河の集合重力によって閉じ込められた比較的低質量の天体です。したがって、銀河には銀河団のように宇宙を移動する「自由」がありません。出現した星は重力で束縛された星団を形成することがありますが、これらの星団では星同士は接近しておらず、最大数パーセク（約 3.26 光年）の距離だけ離れていることがあります。

結論

銀河同士が比較的近いのに、同じ銀河内の恒星同士はその大きさに比べて非常に離れているというのは逆説的に思えるかもしれません。

暗黒物質は、通常の物質と重力で相互作用する目に見えない物質で、宇宙の質量の大部分を占めています。その不均一な分布は、目に見える物質を最も密度の高い領域に引き寄せることにより、宇宙構造の形成に影響を与えてきました。これは、銀河がランダムに分散しているのではなく、暗黒物質の広大な海の中の島にグループ化されている理由を説明しています。

銀河の重力により星には軌道が制限され、星同士が自由に近づくことができなくなります。