古い銀河はより混沌としている

銀河にはさまざまな形や大きさがある。淡黄褐色の渦巻き腕を持つものもあれば、ネックレス型や楕円形のものもある。銀河は生まれつき規則正しく回転しているが、星の動きはやがてランダムになり、秩序が失われていく。天文学者たちは変化の理由を突き止めることができていないが、新たな研究でやや単純な説明が提示されている。それは老化だ。銀河は老化するにつれて、より混沌とする傾向がある。この発見は、4月3日に王立天文学会月報（MNRAS）に掲載された研究で説明されている。

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「分析を行った結果、年齢は、どんな切り口で見ても、一貫して最も重要なパラメータであることがわかった」と、研究の共著者でシドニー大学の観測天体物理学者スコット・クルーム氏は声明で述べた。「年齢を考慮すると、環境による傾向は基本的になくなり、質量についても同様です。若い銀河が見つかった場合、それがどんな環境にあるかに関係なく回転しているでしょう。一方、古い銀河が見つかった場合、それが高密度環境であろうと空虚な環境であろうと、よりランダムな軌道を描いているでしょう。」

銀河は若いときは星形成機である。年をとると、新しい星の形成が止まるのが普通だ。以前の研究では、銀河の環境や質量の方が銀河の振る舞いや動きに影響を及ぼす重要な要因であると示唆されていた。研究チームによると、これらの考えは必ずしも間違っているわけではないという。

「年齢が環境の影響を受けることはわかっています。銀河が高密度環境に陥ると、星形成が停止する傾向があります。そのため、高密度環境にある銀河は平均して古いのです」と、研究の共著者でシドニー大学の天文学者ジェシー・ヴァン・デ・サンデ氏は声明で述べた。「私たちの分析のポイントは、高密度環境にあることが銀河の回転を弱めるのではなく、銀河が古いという事実であるということです」。たとえば、136億歳の私たちの天の川銀河は、まだ薄い星形成ディスクを持ち、高回転銀河と考えられています。また、環境がどれだけエネルギーで高密度に詰まっていようと、古い銀河は若い銀河よりもランダムに動き回ります。

新しい研究では、国際的な科学者チームがSAMIギャラクシーサーベイの観測データを使用しました。SAMIは幅広い宇宙環境にわたる3,000個の銀河を調査しており、チームはこれを利用してさまざまな種類の銀河を比較対照することができました。銀河の行動をより正確に観測することで、宇宙の発展モデルを微調整することができました。

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今後の研究では、研究チームはシドニー大学のヘクター銀河サーベイを使用して、より詳細な銀河進化シミュレーションを作成したいと考えています。

「ヘクターは1万5000個の銀河を観測しているが、スペクトル解像度が高く、はるかに低質量の銀河でも銀河の年齢と回転を測定でき、より詳細な環境情報も得られる」と研究共著者でヘクター銀河調査リーダーのジュリア・ブライアント氏は声明で述べた。

この研究の最終的な目的は、数十億年にわたって宇宙がどのように進化してきたか、そして太陽系がどのようにして誕生したかについて、科学者に理解を深めてもらうことです。