国立天文台、天の川銀河中心のガスの分布を高精細に観測

国立天文台の研究チームは、アルマ望遠鏡を用いた大規模観測プロジェクト「アルマCMZ探査サーベイ(ACES)」により、天の川銀河中心部に広がる分子ガスの複雑なネットワークを、これまでにない広さと詳細さで撮影することに成功した(ニュースリリース)。

(写真)アルマ望遠鏡で観測した天の川銀河の「中心分子雲帯(CMZ)」。観測範囲が画像の端まで及んでいないため、データの境界でガス分布がくっきり途切れているように見える。ガスの分布は5種類の分子の分布を合成して表示し、前景の恒星は近赤外線での撮影画像に基づく。

今回の観測対象となったのは、天の川銀河の最奥部に位置し、高密度のガスとダストが集まる「中心分子雲帯(CMZ)」である。この領域は星形成が極めて活発であり、超巨大ブラックホール「いて座A*(エースター)」の重力的影響を受ける特殊な環境下にある。

研究チームは、たくさんの視野をつなぎ合わせるモザイク観測を実施し、天球上の面積が満月3つ分に相当する広大な領域を画像化した。アルマ望遠鏡の12mアンテナ配列を活用することで、他の観測装置では数年を要するような大規模なサーベイを、わずか150時間程度で完遂した。

観測の結果、CMZ内には単純な一酸化ケイ素から、メタノール、アセトン、エタノールといった複雑な有機分子まで、数十種類の分子が存在することが判明した。これにより、銀河中心部の星間物質が非常に複雑な化学組成を持つことが示された。また、得られた鮮明な画像は、数十光年にわたって伸びるフィラメント状の巨大構造から、個々の恒星を包む小さなガス雲まで、分子ガスの多層的な姿を浮き彫りにした。これまで「ぼんやり」と見えていた分子雲の真の複雑さが、今回初めて暴かれた形だ。

国立天文台のHsieh Pei-Ying助教は、今回のデータについて「いて座A*の活動史や爆発的な星形成活動、それらが星間ガスの循環に影響を与えるフィードバック過程を解き明かすために類例のない好機である」と述べている。

銀河中心部の激しい環境は、初期宇宙で爆発的に星を生み出していた銀河の環境とも共通点があると考えられている。CMZでの星誕生のプロセスを理解することは、銀河がどのように成長し、進化してきたかという大きな謎の解明につながると期待されている,。

(写真)「アルマ望遠鏡CMZ探査サーベイ(ACES)」では数十種類の分子の分布が可視化された。ここではそのうちの5種類、について個別に示している。上から、一酸化硫黄・イソシアン酸・一酸化ケイ素・一硫化炭素・シアノアセチレン。
(写真)中心分子雲帯(CMZ)の位置。天の川銀河の中心部に、高密度で入り組んだガス雲が広がっている。挿入されたACESの画像の天球上の広がりは満月を横に3つ並べたほどで、アルマ望遠鏡で取得された最大の電波画像。
キーワード:

関連記事

  • 香川大、アルマ望遠鏡で原始星周囲のリング状ガス雲を初観測

    香川大学の研究グループは、アルマ望遠鏡の高周波受信機(Band9)で高密度分子雲コアを観測し、原始星およびその円盤のすぐそばに約1000天文単位の直径をもつリング状ガス雲が存在することを初めて明らかにした(ニュースリリー…

    2026.04.07
  • 国立天文台など、宇宙物質が複数の起源を持つことを明らかに

    アルマ望遠鏡とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)を用いた研究により、ろくぶんぎ座の方向にある3つのモンスター銀河の星形成が、単一のメカニズムではなく複数の起源によって引き起こされていることを、総合研究大学院大学、…

    2026.01.09
  • 東大、天の川銀河の中心方向にガンマ線の放射を発見

    東京大学の研究グループは、フェルミガンマ線観測衛星の最新データを解析し、我々が住む天の川銀河(銀河系)の中心方向から、約20ギガ電子ボルト(GeV)のガンマ線が、角度にして30度以上にぼんやりと広がって放射されていること…

    2025.12.03
  • 名大ら,最先端の宇宙望遠鏡で巨大渦巻銀河を発見

    名古屋大学,国立天文台,東京大学,東北大学らは,ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とアルマ望遠鏡を用いて,115億光年先の宇宙に存在する爆発的星形成銀河(モンスター銀河)ADF22.A1が巨大な渦巻銀河であることを発見した(…

    2025.04.03
  • 東大ら,いて座銀河腕の内部の磁場構造を明らかに

    東京大学,広島大学,香川大学は,天の川銀河の渦巻き腕のひとつである「いて座銀河腕」の内部の磁場構造を三次元的に明らかにすることに世界で初めて成功した(ニュースリリース)。 宇宙空間に存在するガス(星間ガス)は,星間磁場の…

    2024.01.15

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア