天の川銀河バーチャルツアー

宇宙
Credit: NASA

私たちの太陽系が属する銀河は、天の川銀河と呼ばれています。夜空に輝く星の集団である天の川にちなんだ呼び方ですね。

今日はそんな天の川銀河のバーチャル旅行に繰り出してみましょう!

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天の川銀河の概要

バーチャル旅行に出発する前に、まずは天の川銀河について簡単におさらいしておきましょう!

天の川銀河は「棒渦巻銀河」

天の川銀河は宇宙によくある「棒渦巻銀河」であると考えられています。なぜ「考えられている」という表現になったかというと、まだ人類は天の川銀河の姿を外から直接みたことがないからです。天の川銀河を見るためには、天の川銀河の外に出なければなりません。ですが、宇宙は広大すぎるので、お隣のお星様に行くことすら難しいというのが現実です。

太陽のお隣の星
太陽系から最も近い星、αケンタウリ星系のご紹介です。

では、天の川銀河の想像図を見てみましょう!この画像は「位置天文観測衛星」と呼ばれる、星の座標を精密に観測するために打ち上げられた宇宙望遠鏡での観測結果です。ですので天の川銀河の想像図というよりは、いわば天の川銀河の星の地図ですね!

天の川銀河の想像図。(Credit: NASA)

棒渦巻銀河と言うだけあって、渦巻き構造に加えて中心に棒構造が見えますね!かつては天の川銀河はただの渦巻き銀河だと思われていたのですが、位置天文観測衛星による星の観測で中心部に棒構造を持つことが判明しました

太陽系は天の川銀河の意外と外れにある

さて、私たちの太陽系はどこにあるのでしょうか?よくみてみると、中央やや下の薄い腕の部分にSunと書かれてある箇所がありますね!そこが太陽系の位置です。

かつては地球は全宇宙の中心にあると信じられていたのですが、地球は太陽系の中心ではなく、さらに太陽系ですら天の川銀河の中ではやや郊外に位置すると言うことが判明しました。主観や非科学的な考えに囚われず、科学的考察に基づいて事実を積み上げることの重要さが分かりますね!

夜空に浮かぶ天の川

夜空に浮かぶ、帯状の星の集団である天の川。

都会では難しいですが、夜空を見上げると上の写真のように「天の川」と呼ばれる帯状の星の集団が見えますね。あれは、天の川銀河の渦巻きなどの円盤部分を内側から見ているんですよ!

今では大気汚染や光害(日常生活の光で夜空が見えなくなること)により、都市部ではほとんど天の川を見ることができなくなりました。ですが標高が高く、かつ空気の綺麗な長野県などでは、タイミングが良ければ天の川を綺麗に見ることができますよ!ぜひいつか夜空に浮かぶ銀河系の一部分を皆さんの目で直接ご覧になってくださいね。

天の川銀河バーチャル旅行

それでは、天の川銀河の知識を仕入れたことですし、早速バーチャルツアーに出発しましょう!

旅立ちは簡単、以下の動画の再生ボタンを押すだけです(笑)

コンピュータで作り出された擬似的な銀河

これはスーパーコンピュータの中で宇宙を再現する「数値シミュレーション」と言う手法により描き出された天の川銀河の姿です。

動画の中で蛍のように光っている粒は全て太陽のような星です。何兆個もの星をコンピュータの中で作り出し、そしてちゃんと一つ一つの動きを追っているんですよ!

天の川銀河の全景

オープニングから40秒くらいまでは、天の川銀河を横から眺めています。棒渦巻銀河は大きさに対して暑さが数百分の一とかなり薄っぺらいんです!

そこから58秒くらいにかけて、徐々に天の川銀河を上から見下ろす視点に変わってゆきます。天の川銀河の腕のいたるところで黒い塊があるのが分かるでしょうか?これは暗黒星雲と呼ばれるガスの塊で、この中で新たな星が作られています

私たちは宇宙塵の子!?
私たちのご先祖様は宇宙人...ではなく宇宙塵です!

中心部

そこから1分05秒くらいまで天の川銀河中心部に近い視点となります。渦巻き銀河や棒渦巻銀河の中心部は「バルジ」と呼ばれていて、古い星がたくさん密集しています。この動画でも中心部はひときわ明るくなっていますが、それは他の部分よりも中心部に星がたくさんあるからなのです。

このシミュレーションでは確認できませんが、バルジの中心には超巨大ブラックホールが存在すると考えられています

円盤部

1分38秒くらいまでは天の川銀河の円盤部分を飛行します。円盤部分はディスクと呼ばれています。ディスクの腕の部分ではいたるところに暗黒星雲があり、新しい星が活発に作られています

ところどころでピンク色(マゼンタ?)の塊が見えると思いますが、これはおそらく高温のプラズマガスの塊だと思われます。これは、巨大な高温の星から発せられた紫外線によりガスがプラズマとなったものです。

エンディング

そして再び天の川銀河を俯瞰する視点となり、今度は徐々に引きの視点となりバーチャルツアーは終了します。今回のシミュレーションでは、バルジの棒構造があまり鮮明には作られていませんでしたね。これがわざとなのか、あるいは技術的な問題なのかは分かりませんでした。。。

この動画を見ると、銀河がいかに多くの星でできているかが分かりますね!そして星だけではなく暗黒星雲やプラズマガスがあちこちにあり、そして動画では登場しなかったブラックホールやダークマターなど様々な要素で銀河が構成されていることが分かります。

実際には観測できないもの、見ることができないものを計算機の中で作り出せると言うのが数値シミュレーションの強みです。このように視覚的に綺麗な動画も作り出せるので、研究のPRにもうってつけですね!

最後に

本日のまとめです!

  1. 私たちの太陽系が属する銀河は天の川銀河と呼ばれている。太陽系は、天の川銀河のわりと郊外に位置している。
  2. 天の川銀河は棒渦巻銀河と呼ばれる、中心部に棒構造のある渦巻銀河であると観測により明らかになっている。広がりに対して厚みはほぼなく、かなり薄っぺらい形をしている。
  3. 天の川銀河を実際に人類が外から観測することはできないが、スーパーコンピュータの中で宇宙を再現する数値シミュレーションという技法を使うことで擬似的にその姿を観測することが可能。
  4. 銀河の中心部であるバルジには古い星がたくさんあり、天の川銀河の中でもとりわけ明るい。一方でディスクではあちこちに暗黒星雲があり、今なお新しい星が生み出されている。
  5. 銀河は目に見える星だけではなく、暗黒星雲やプラズマガス、さらにはブラックホールやダークマターといった様々な要素から構成されている。

また面白い動画を見つけたらブログでご紹介したいと思います。この美しい動画を夜に見たら、気持ちよく眠れそうですね。バーチャルツアーの続きは、ぜひ夢の中で!(笑)

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