渦巻うずまき銀河ぎんが

ハッブル宇宙うちゅう望遠鏡ぼうえんきょうが撮影さつえいした渦巻うずまき銀河ぎんがNGC4414

ハッブル宇宙うちゅう望遠鏡ぼうえんきょうが撮影さつえいした渦巻うずまき銀河ぎんがM51の中心ちゅうしん部ぶ。渦状かじょう腕うでに沿そってHII領域りょういきやダーク・レーンが存在そんざいしている。

渦巻うずまき構造こうぞうを作つくる密度みつど波は

渦巻うずまき銀河ぎんが（うずまきぎんが、spiral galaxy）は、銀河ぎんがのハッブル分類ぶんるいにおける種類しゅるいの一ひとつ。

特徴とくちょう

渦巻うずまき銀河ぎんがは以下いかのような特徴とくちょうを持もつ。

• 銀河ぎんが全体ぜんたいが持もつ角かく運動うんどう量りょうが相対そうたい的てきに大おおきい。
• 中央ちゅうおうのバルジがディスクに囲かこまれる構造こうぞうを持もつ。
  • バルジは楕円だえん銀河ぎんがに似にた特徴とくちょうを持もち、種族しゅぞくIIと呼よばれる古ふるい星ほしを多おおく含ふくみ、ほとんどの場合ばあい、中心ちゅうしんに大だい質量しつりょうブラックホールが存在そんざいする。
  • ディスクは扁平へんぺいで回転かいてんしており、星ほし間あいだ物質ぶっしつや若わかい種族しゅぞくIの星ほし、散開さんかい星団せいだんなどを含ふくむ。

渦巻うずまき銀河ぎんがはディスク内ないに明あかるい渦状かじょう腕うでを持もっているためにその名なが付ついている。渦状かじょう腕うではバルジから外側そとがわに向むかって螺旋らせんを描えがくように伸のびており、腕うでに沿そってダーク・レーンと呼よばれる暗くらい筋すじ状じょうの構造こうぞうやHII領域りょういきなどの星ほし形成けいせいの盛さかんな領域りょういきが見みられる。渦巻うずまき銀河ぎんがの中なかには羊毛ようもう状じょう渦巻うずまき銀河ぎんがと呼よばれる、あまり明瞭めいりょうでない切きれ切ぎれの渦状かじょう腕うでを持もつような銀河ぎんがもあるが、この渦状かじょう腕うでの存在そんざいによって渦巻うずまき銀河ぎんがとレンズ状じょう銀河ぎんが（S0銀河ぎんが）は区別くべつされる。渦巻うずまき銀河ぎんがのディスクは大おおきな楕円だえん体たいの銀河ぎんがハローに取とり囲かこまれている。銀河ぎんがハローには種族しゅぞくIIの星ほしが含ふくまれ、その多おおくは球状きゅうじょう星団せいだんとして存在そんざいし、銀河ぎんが中心ちゅうしんの周囲しゅういを軌道きどう運動うんどうしている。

我々われわれの銀河系ぎんがけいも渦巻うずまき銀河ぎんがであり、ハッブル分類ぶんるいでは Sb に相当そうとうすると考かんがえられていたが、最近さいきんの研究けんきゅうでは、銀河系ぎんがけいは棒ぼう渦巻うずまき銀河ぎんがであるという説せつが有力ゆうりょくであり、その場合ばあいには SBb に相当そうとうするのではないかとされている。

渦巻うずまき構造こうぞうの起源きげん

渦巻うずまき銀河ぎんがの渦状かじょう腕うでがなぜできるかについて初期しょきに研究けんきゅうを行おこなったのはベルティル・リンドブラッドである。彼かれは、星ほしが永久えいきゅうに螺旋らせん状じょうに配列はいれつしていると仮定かていすると、巻まき込こみのジレンマによっていずれ腕うでは何なん重じゅうにも巻まき込こまれてしまい、現在げんざいのような安定あんていした姿すがたを保たもつことはできないことを示しめした。銀河ぎんがディスクは回転かいてんの角速度かくそくどが銀河ぎんが中心ちゅうしんからの距離きょりによって異ことなる差さ動どう回転かいてんをしているため、車輪しゃりんのスポークのような動どう径みち方向ほうこうに伸のびる腕うでがあったとしても、銀河ぎんがの回転かいてんによってすぐに巻まきついてしまう。実際じっさいの銀河ぎんがの腕うではこのようにはなっていない。

1964年ねん、C. C. リンとフランク・シューがこの問題もんだいを解決かいけつする理論りろんを初はじめて提案ていあんした。彼かれらは渦状かじょう腕うではディスクに生しょうじた螺旋らせん状じょうの密度みつど波はが目めに見みえているものだと指摘してきした。彼かれらはディスク内ないの星ほしの軌道きどうがわずかに楕円だえん軌道きどうを描えがいており、その楕円だえん軌道きどうの向むきが星ほし同士どうし互たがいに相関そうかんを持もっていて、銀河ぎんが中心ちゅうしんからの距離きょりに応おうじて滑なめらかに少すこしずつ変化へんかしていると仮定かていした。星ほしの軌道きどうがこのような条件じょうけんに従したがっていると、ディスク内ないに星ほしの密度みつどの高たかい部分ぶぶんが螺旋らせん状じょうにできることを彼かれらは示しめした。 従したがって、ディスク内ないの星ほしは現在げんざい我々われわれが観測かんそくした位置いちにいつまでもとどまっているわけではなく、軌道きどう運動うんどうによって腕うでの部分ぶぶんを定期ていき的てきに通とおり抜ぬけていることになる。

これはよく、所々ところどころに渋滞じゅうたいが発生はっせいしている高速こうそく道路どうろに喩たとえられる。渋滞じゅうたいが発生はっせいしている箇所かしょが銀河ぎんがの渦状かじょう腕うでに相当そうとうする。渋滞じゅうたいの中なかにいる自動車じどうしゃはそこにとどまっているのではなく低速ていそくながらも走はしっており、いずれ渋滞じゅうたい部分ぶぶんを抜ぬけ出だす。これと同様どうように、渦状かじょう腕うでを構成こうせいしている星ほしは常つねに同おなじではなく入いれ替かわっているが、腕うで自体じたいは星ほしの密度みつどが高たかい部分ぶぶんとして同おなじ位置いちに存在そんざいし続つづける。

外部がいぶリンク

• Spiral Galaxies @ SEDS Messier pages