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吉田道利（教授）
広い宇宙にはあまたの银河が存在します。银河は恒星とガスの大集団であり、一つの银河の中には何亿个もの恒星があります。私たちの太阳系も、天の川银河と呼ばれる巨大な银河に属しています。银河が宇宙の中でどのように生まれ、现在の姿に至ったのか、その详细はまだよく分かっていません。时间とともに银河が変化していくことを「银河の进化」と呼びますが、银河进化の解明は现代天文学の最大の研究テーマの一つです。
银河は进化の途中で非常に激しい势いで大量の恒星を作ることがあると考えられています。この激しい星生成活动のことを「スターバースト」と言います。私たちの住む天の川银河の星生成率は、银河系全体で1年间に太阳が一つ生まれる程度だと考えられていますが、スターバーストを起こしている银河（スターバースト银河）では、この10倍以上の生成率で星が生まれています。何らかのきっかけでスターバーストが起きると、大量に生成された大质量星が死ぬときの超新星爆発によって、银河中のガスが银河の外に吹き飞ばされてしまう现象＝银河风が生じます。银河风は、银河内のガスを外に吹き飞ばしてしまうので、银河は大量のガスを失い、星生成活动が急速に停止します。また、银河内の金属を豊富に含むガスを银河の周囲に撒き散らします。こうして、スターバーストによる银河风は银河进化と银河外のガスの进化に大きな影响を与えると考えられています。
大规模なスターバーストが起こる要因の一つは、银河同士の衝突?合体です。今回、私たちの研究チームは、近傍宇宙で最も明るいスターバースト银河の一つである狈骋颁6240という合体银河について、すばる望远镜を用いて详细な観测を行いました。银河风を构成する电离ガスを捉えるための特殊なフィルターを装着して観测し、银河风の构造とスターバーストの歴史を明らかにしようとしたのです。観测の结果、复雑な构造を持つ巨大な电离ガスの様子が狈骋颁6240の中に浮かび上がってきました。电离ガスの差渡しは30万光年にも及び、齿线を放射する高温ガスと共存していることもわかりました。これほど淡いところまではっきりと内部构造が捉えられたのはこれが初めてです。
得られたデータを详细に解析した结果、狈骋颁6240は过去に少なくとも3回の激しいスターバーストを起こしており、各々のスターバーストによって発生した银河风が、今回明らかになった复雑な电离ガス构造を形成したことが分かりました。最も古いスターバーストは今から约8千万年前に起こっています。狈骋颁6240の银河合体は约10亿年前に始まったと考えられているため、今回の结果は、银河合体がかなり进んだ段阶で突然スターバーストが引き起こされたことを示しています。これらの结果は、今后、银河合体を通じた银河进化の研究に贵重な示唆を与えるものと期待されます。
すばる望远镜の観测で得られた狈骋颁6240のカラー写真（左）。中央に写る大きな縦长の「厂字」型をした白っぽいものが银河本体で、银河同士の合体によって形が崩れています。银河本体から左右に银河风を构成する电离ガス（赤いもやもやしたもの）が吹き出しているのが见えます。真ん中の写真は、银河本体を画像処理で差し引き、银河风の电离ガスだけを取り出したものです。银河风の复雑な构造がよくわかります。银河风の差渡しは30万光年（私たちの住む天の川银河の3倍の大きさ）に及んでいます。この写真の解析から、银河风とスターバーストの歴史が明らかになりました。右侧の写真は齿线観测卫星チャンドラで撮られた齿线写真で、银河风の高温ガスの広がりを示しています。すばる望远镜による电离ガス分布（真ん中の写真）とよく似ており、电离ガスと高温ガスが共存している様子が明らかになりました。
この研究成果は、アメリカ天文学会の天体物理学誌『The Astrophysical Jouranal』に掲載予定です。また、この研究成果は、日本学術振興会の科学研究費補助金23244030、15H02069、文部科学省科学研究費補助金24103003のサポートを受けています。
