最終更新日: 2024 年 7 月 25 日

グールドベルト：私たちの空を囲む星の環

天の川の大きなガスの泡

そこにはグールドのベルト1879 年にそれを発見したベンジャミングールド (1824-1896) にちなんで名付けられたこの名前は、天の川銀河にある 1 億年前の若い構造です。実際には、それはガスと星で構成された直径 3000 光年の「小さな泡」で、太陽系が移動する非常に近い銀河環境にあります。

グールドベルトは天の川面に対して約 18 度傾いています。私たちは直径約10万光年の渦巻銀河に住んでいますが、私たちはこの構造の内部にいるため、その構造をマッピングすることは非常に困難です。これが、存在する腕の数や名前さえも曖昧であることを説明しています。

地球からはっきりと見えるのは、天の川の連続する白い帯ですが、この銀河は実際には少なくとも4つの主要な渦巻き腕（いて座腕、オリオン腕、ペルセウス腕、白鳥腕）で構成されています。その質量は約 4,000 億太陽質量であり、私たちの太陽は、銀河の中心から約 27,200 光年の距離にあるオリオン腕の中で、約 217 km/s で回転しています。この速度で一周するにはおよそ 2 億 4,000 万年かかります。
グールド帯には多くの若くて熱い星が含まれており、太陽がその一部である局所腕の胚の一部を構成している可能性があります。銀河のこの小さな局所構造は私たちの「遊び場」であり、この分子雲と明るく若い星の輪であり、私たちから天の川の背景を隠しています。この領域は、天の川の前に明るい棒を形成しており、特に南半球から見ることができます。この棒は天の川に対して傾いており、これにより天の川に湾曲した形状が与えられています。

私たちが天の川を見るとき、太陽に近い星は非常に明るいため、銀河面に対して傾いた帯がほとんど見えます。したがって、グールド帯は天の川上で大きな曲線を描き、そこでは非常に活発な星がたくさん形成されています。

ゴールドベルトの起源

欧州宇宙機関のヒッパルコス衛星 (高精度視差収集衛星) は、1989 年から 1993 年まで運用されました。4 年間、銀河内の星の位置、視差、固有運動を測定しました。ヒッパルコスデータにより、グールドベルトを強調するこのシミュレーション (右の画像) が可能になりました。

小さい星や古い星を消して、太陽から1500光年以内にある天の川の星だけを撮影すると、グールドベルトがくっきりと現れます。

上の画像では、距離が 500 パーセク (<1500 ly) 未満に近いすべての星が均一に分布しているのがわかります。その質量は太陽の質量とほぼ同じです (近くも遠くもすべての星を撮影すると、天の川が上に現れるのが見えるでしょう)。私たちは、太陽とほぼ同じ質量のやや古い A 型星と F 型星を維持しました。下の画像では、太陽よりはるかに質量が大きく (太陽質量 7 ～ 20 倍)、もちろん年齢が 4,000 万年未満の若い O 型星と B 型星を維持しました。グールド帯の最も明るい星は、天の川に対して湾曲した帯状に分布しており、1879年にベンジャミン・グールドが南半球の空でそれを発見した。したがって、グールドのベルトは、ガスリング銀河面に対して傾いています。

グールドベルトを引き起こした大爆発とは？

いくつかのシナリオが研究されていますが、今日私たちの近くの環境を席巻しているこの衝撃波を発生させたのは、超新星10個に相当する巨大な極超新星であった可能性が高いです。 240,000 個の太陽質量からなるこの円形の衝撃波は、おそらく楕円形のリングに変形し、天の川銀河の頂上に向かって傾いており、ガス密度は銀河面よりも頂上に向かうほど強くありません。

銀河面の星の重力が銀河面に向かって引き戻そうとするにもかかわらず、リング全体が傾いています。約1000光年のこの衝撃波は、数千万年にわたって私たちの身近な環境の星間物質を揺さぶり続けています。

太陽は現在このリングを通過しており、その周縁部ではグールドベルトの星形成の泡が爆発しています。大質量星の第一世代はすでに超新星爆発で消滅し、その物質が私たちの星の環境に拡散しました。グールド帯の端には、数百万年以内に爆発する超新星が約 300 ～ 400 個残っています。統計的には、爆発は 40,000 年に 1 回発生しており、私たちは現在、超新星が特に豊富な地域を通過しているため、この「星の花火」を最前列で目撃することができます。