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ギリェルモ･ゴンザレス
2023/1/30 6:44
コペルニクスの原理は、現代宇宙論の指針となる物語だと言われています。ポーランドの偉大な天文学者ニコラウス・コペルニクスが、地球を太陽系の中心から取り除いたことから、私たちの一連の降格が始まったと言われています。その後、天文学者たちは、私たちが天の川銀河の中心にいるわけでもなく、天の川銀河は観測可能な宇宙に存在する何十億もの銀河のひとつに過ぎないことを発見しました。これらの発見は、宇宙における私たちの位置が特別なものではなく、宇宙論を展開する際には、私たちは自身を観測者として典型的であると仮定しなければならないことを証明しました。
ジェイ・リチャーズと私が『The Privileged Planet』で説明し、マイケル・キースが『Unbelievable』でさらに詳しく述べているように、この物語は多くの部分で誤っています。現在の私たちは、私たちの住む惑星、太陽系、そして天の川銀河における位置が典型的ではないことを知っています。もっと大きなスケールではどうでしょうか？天の川銀河は典型的ですか？局所宇宙におけるその位置はどうでしょうか？
典型的な銀河ではない
天文学者たちは、天の川銀河が典型的な銀河ではないことを数十年前から知っていました。天の川銀河は、近傍宇宙で最も明るい銀河の上位約1パーセントに属しています。さらに、SAGA (Satellites Around Galactic Analogs) 調査によって、天の川銀河の伴銀河は、天の川銀河に類似している銀河の周りの伴銀河よりも星形成率が低いことが明らかになりました。研究者たちは、天の川銀河の伴銀河が、類似している他の銀河の伴銀河よりも、中心に集中していることも発見しました。
『Monthly Notices of the Royal Astronomical Society』に発表されたばかりの研究 (こちらとこちらをご覧ください) により、天の川銀河が別の意味で非常に非典型的であることが明らかになりました。局所宇宙の大規模シミュレーションに基づき、研究者たちは、天の川銀河が、同じように冷たい (速度分散の少ない)「壁」に埋め込まれたほとんどの銀河よりも質量が大きいことを発見しました。
ランダムに配置されていない
過去40年にわたる「近傍」宇宙の調査によって、銀河は宇宙空間にランダムに配置されているわけではないことが明らかになりました。むしろ、銀河のほとんどは、「フィラメント」や「壁」あるいは「シート」を輪郭とする、ほぼ空虚な「ボイド」を持つ泡のような構造に配置されています。これらの構造は、通常物質とダークマターを含む大規模なコンピューターシミュレーションによって再現されました。
筆頭著者のミゲル・アラゴンは、「天の川銀河のような銀河を伴う別の宇宙論的壁を見つけるには、天の川銀河から5億光年の旅をして、数多くの銀河を通り過ぎなければならないかもしれません」と言いました。彼らによると、この点で天の川銀河のような特別な銀河は、シミュレーションでは100万個につきおよそ1個しかないことがわかりました。
彼らは、局所的な壁の環境が、そのメンバーである銀河の角運動量やスピン配列に影響を与える可能性に注目しています。彼らは、私たちの局所壁のような環境にある銀河は、合体をあまり経験していないかもしれないことを示唆しています。なぜ天の川銀河がこのように特別なのかは、まだわかっていません。天の川銀河をより居住可能にするために、この稀な条件が必要なのでしょうか？それによって宇宙論的観測をするための特権的な場所が与えられているのでしょうか？これらの疑問に答えるには、今後の研究を待たなければならないでしょう。
