星雲・銀河

星雲や銀河は、望遠鏡でなければ見ることができない天空の深遠な天体です。どちらも肉眼や低倍率の望遠鏡で、夜空にかすかな斑点として見ることができる天体です。その結果、天文学の発展の初期に混乱が生じ、現在でも残っている場合がある。

星雲

星雲は、星間ガスや塵の粒子の大きな集まりです。星雲の多くは、重力の影響を受けて星間物質が濃くなった領域と解釈される**が、その他は、星の一生を終えた残骸である。主に水素とヘリウムで構成されています。ただし、他の元素も少量ではあるが含まれている場合がある。星雲が若い星などの放射線源のような活動性の高い天体の近くにある場合、星雲内のガスが電離することがあります。

夜空では、星雲は明るい斑点として観測されることが多い。キャッツアイ、アリ、カリフォルニア、馬頭星雲、ワシ星雲など、天文学的な名前ではなく、一般的な名前で呼ばれていることが多い。

星雲の種類は大きく分けて、放出星雲、暗黒星雲、反射星雲の3つがあります。発光星雲は、星間ガスが集まった雲で、特徴的な輝線スペクトルを持つ。高温の若い星やブラックホールの降着円盤などのエネルギー源は、その周りの高密度の星間物質をイオン化し、励起されたガスは異なる波長の放射線を放出する。この領域を星雲として観測しています。オリオン星雲は典型的な輝線星雲で、オリオンの剣の3番目に見えるスターハンターである。オリオン大星雲は夜空0.5度、私たちから約1500光年の距離にある。約300太陽質量の物質を含み、O型やB型の若い星が存在する領域である。この若い星がガスを光らせているのです。星雲の内部に埋め込まれた、目に見える4つの明るい星は、台形と呼ばれている。

暗黒星雲は、可視域の放射線を出さない高密度のガスの雲ですが、宇宙の明るい領域でプロファイルを形成しているため、可視域の放射線を出しています。馬頭観音星雲やバーナード86は暗黒星雲の一例である。ngc6726 と ngc2023 は反射星雲で、近くの星からの光を散乱・反射し、発光はしない。

星雲は、星の一生と密接な関係があります。星は星雲の中で生まれます。星雲やガス領域が収縮し、原始星が形成される。核融合が始まった後、再び周囲に物質を放出し、原始惑星状星雲を形成する。星が超新星として一生を終えるとき、外側のガス層は周囲の空間に放出される。これらの残骸は再び星雲となり、しばしば惑星状星雲と呼ばれる。

天の川銀河

銀河は、星と星間ガスの巨大な雲の集合体です。18世紀後半から19世紀にかけて、これらの巨大な恒星の超構造が確認され、研究されるようになった。そして、これらは星雲とみなされるようになりました。これらの星の集まりは、私たちの星の集まりである天の川の周辺に位置しています。そのため、肉眼や小型望遠鏡では、銀河と星雲の区別がつきにくいのです。夜空の天体のほとんどは我々の銀河系に属するものですが、よく見ると天の川銀河の双子の銀河であるアンドロメダ銀河を認識することができるのです。

エドウィン・ハッブルは、これらの銀河を幅広く研究し、その形や構造によって分類しています。銀河は、渦巻き銀河と楕円銀河の2つに大別されます。渦巻銀河はさらに、渦巻腕の形状から渦巻銀河と棒渦巻銀河に大別される。

渦巻き型銀河は、中心に膨らんだ渦巻き状の腕を持っています。銀河の中心部は非常に高い恒星密度を持ち、銀河面の上下に膨らみがあって明るく見える。また、渦状腕は恒星密度が高い領域であるため、明るいねじれ線として見えています。これらの領域にある星間物質は、星のエネルギーによって照らされているのです。暗い領域には星間物質も存在するが、星間物質の密度が低いため照らされず、他の領域より暗く見える。一般に渦巻銀河は、約109から1011太陽質量を含み、108から2×1010の明るさを持っています。渦巻き銀河の直径は、5kpcから250kpcまで様々です。

楕円銀河は、外周が典型的な楕円形をしており、渦巻き腕のような形状は見えない。楕円銀河は内部構造がないとしても、核の密度がかなり高い。宇宙に存在する銀河のうち、約20％が楕円体である。楕円銀河は、105から1013太陽質量を含み、3×105から1011太陽ルミノシティの光度を生み出すと考えられている。直径は1kpcから200kpcまであります。楕円銀河は、その中に一等星と二等星が混在している。

星雲と銀河の違いは何ですか？

-星間物質が密集し、周囲の領域と区別される領域を星雲と呼ぶ。