銀河系と宇宙の構造
太陽系は銀河系(天の川銀河)という大きな星の集まりの一部です。宇宙にはさらに多くの銀河が存在しています。
基本知識
銀河系は約2000億〜4000億個の恒星を含む渦巻銀河で、直径約10万光年、厚さ約1000光年。太陽系は中心から約2万6000光年離れた場所にあり、約2億年で銀河中心を1周しています。
夜空を横切る天の川は、銀河系を内側から見たもので、銀河系の円盤面にある多数の星がぼんやり光って見える現象です。
銀河系の中心には超大質量ブラックホール(いて座A*)があり、太陽の約400万倍の質量を持ちます。
宇宙には銀河が数千億個以上あり、銀河は銀河群・銀河団・超銀河団と階層的にまとまっています。銀河の分布は均一ではなく、糸状の大規模構造(宇宙の泡構造)を作っています。
銀河系(天の川銀河)（太陽系を含む渦巻銀河。直径10万光年）
天の川（銀河系を内側から見た恒星の帯）
光年（光が1年で進む距離。約9.46兆km）
銀河（恒星の大集団。形状でみて渦巻・楕円・不規則銀河に分類）
銀河団・超銀河団（数十〜数千個の銀河の集まり、さらにその集まり）
アンドロメダ銀河（銀河系から約250万光年。最も近い大型銀河）
深掘り (背景・意義)
20世紀初頭まで、銀河系が宇宙の全体だと考えられていました。エドウィン・ハッブルが1924年にアンドロメダ星雲が銀河系外の別の銀河(アンドロメダ銀河)であることを示し、宇宙観が一変しました。
銀河はさらに大きな構造を作っています。我々の銀河系は約30個の銀河からなる局所銀河群に属し、その中心はアンドロメダ銀河と銀河系の質量重心です。約45億年後にアンドロメダ銀河と銀河系は衝突合体し、「ミルコメダ(Milkomeda)」と呼ばれる楕円銀河になると予想されています。
宇宙の大規模構造は、ダークマター(暗黒物質)の重力で組織化されています。ダークマターは観測される物質の5倍以上の量があり、銀河の回転速度や宇宙のクラスター化の説明に不可欠です。
- 銀河系=直径10万光年・渦巻銀河
- 太陽は中心から2万6000光年
- 銀河系の恒星数=2000億〜4000億
- 銀河中心には超大質量ブラックホール
- 天の川=銀河系を内側から見た帯
- 銀河は数千億個以上ある
- アンドロメダ銀河=最も近い大型銀河(250万光年)
注意点 (混同しやすい)
① 銀河系(私たちの銀河、固有名詞的)と銀河(一般名詞、宇宙にたくさんある)を混同しない。② 天の川は銀河系を内側から見たもので、外から見た銀河系の絵ではない。③ 光年は距離の単位で時間ではない。④ アンドロメダ「星雲」とアンドロメダ「銀河」は同じ天体(古い呼び方vs現代の呼び方)。
練習
- 銀河系の直径はおよそ何光年か。
- 銀河系を内側から見たぼんやり光る帯を何というか。
- 銀河系から最も近い大型銀河は何か。