銀河フィラメント

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現代宇宙論
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銀河フィラメント(ぎんがフィラメント、: galaxy filaments)または別の呼び方で、超銀河団Complexsupercluster complexes)あるいは グレートウォール (great walls) は、宇宙物理学の用語であり、現在のところ、大クエーサー群と共に知られている宇宙の最大の構造の1つである。

これらは典型的な長さが 50から80 MPc /h  (h = ハッブル定数 / (100 km/s/Mpc)。現在の最尤推定値は h = 0.71 ) の巨大なひも状構造の集まりであり、各超空洞を仕切る境界領域を形作っている[1]。 フィラメントは重力的に拘束された銀河から構成されており、そのうちの特に多数の銀河が近接して存在する領域が、超銀河団と呼ばれているものである。

超銀河団の発見は1980年代に始まる。1987年にハワイ大学天文学研究所のR.ブレント・タリー英語版が、現在われわれがペルセウス座・うお座超銀河団と呼んでいるものを同定した。1989年にはCfA2 グレートウォールが発見されている[2]。これに引き続き2003年にはスローン・グレートウォールが発見されている[3]

2006年に科学者たちは、3つのフィラメントが撚り集まって、人類に知られている最大の構造を形成していると発表した。これは、高密度に寄り集まった銀河と、ライマンアルファ・ブローブ英語版 (Lyman alpha blob) として知られている巨大なガス塊から構成されている[4]

2011年に、最終的にフィラメントの特性に関するいくつかの仮説として結実する、さらに進んだ研究が、オーストラリアモナシュ大学の学部生達によって実施された。学生の一人である Amelia Fraser-McKelvie は、X線分析を通じて、各フィラメントはダークマター理論に異論を唱えるには十分な量の大質量を含むことが確認されたと述べている[5]。監督した、モナシュ大の宇宙物理学者であるKevin Pimbblet 博士の初期の研究では、低密度であるが高温であると考えられている「失われた質量」("missing" matter) として、フィラメントが1つの候補となり得るとの提示がされていた[6]

2013年には、ヘルクレス座・かんむり座グレートウォールと名付けられた巨大な銀河フィラメントが発見された。長さは100億光年にも達し、全ての宇宙の構造物として最大の大きさである[7]

リスト[編集]

銀河フィラメントは狭義のフィラメントと銀河ウォールという2つのサブタイプに分類される。

銀河フィラメント[編集]

銀河フィラメントのサブタイプとしての狭義のフィラメントは、長さ方向の軸に対して垂直に切った断面の長径と短径が大体同じになるものとして特徴づけられる。

銀河フィラメント
フィラメント名 発見年 概略距離 大きさ 備考
かみのけ座フィラメント かみのけ座超銀河団はこのフィラメント中に存在する[8]。 また、CfA2グレートウォールの一部を形作っている[9]
ペルセウス座・ペガスス座フィラメント 1985 うお座・くじら座超銀河団Complexとは、フィラメントのメンバーであるペルセウス座・うお座超銀河団によって接続している[10]
おおぐま座フィラメント ホムンクルスの「足」を形作っているフィラメントの一部を成すCfA ホムンクルスと接続している[11]
やまねこ座・おおぐま座フィラメント 1999 2000 km/s から
8000 km/s (赤方偏移換算長)
やまねこ座・おおぐま座超銀河団と接続または分離している[11]
ClG J2143-4423フィラメント 2004 z=2.38 110Mpc 原始銀河団 ClG J2143-4423を取り巻くフィラメント。2004年にグレートウォールに匹敵する長さのフィラメントが発見された。2008年の段階で、これは赤方偏移 2 を超える遠方の最大の構造である [12][13][14][15]

銀河ウォール[編集]

銀河ウォールは銀河フィラメントのサブタイプであり、長さ方向の軸に対して垂直に切った断面の長径が短径に比して極めて大きいことが特徴である(つまり壁のように平べったい存在である)。

Walls of Galaxies
ウォール名 発見年 概略距離 大きさ 備考
CfA2グレートウォール (かみのけ座ウォール, グレートウォール,北グレートウォール、CfAグレートウォール) 1989 z=0.03058 長さ 251Mpc
(7.5億光年)
幅 2.5億光年
厚さ 2000万光年
これは最初に発見された宇宙の超大規模構造あるいは疑似構造である。現在では2番目に大きな構造である。CfA ホムンクルスはグレートウォールの中心に位置しており、かみのけ座超銀河団がホムンクルスの構造の大部分を形作っている。かみのけ座銀河団がさらにその中心にある [16][17]
スローン・グレートウォール (SDSSグレートウォール) 2005 z=0.07804 長さ 433Mpc [16]
ちょうこくしつ座ウォール (南グレートウォール、南ウォール) 長さ 8000 km/s
幅 5000 km/s
厚さ 1000 km/s
(赤方偏移換算長)
ちょうこくしつ座ウォールは、ろ座ウォールに平行で、つる座ウォールに直角に位置する [18][19]
つる座ウォール つる座ウォールは、ろ座ウォールとちょうこくしつ座ウォールに直角に位置する[19]
ろ座ウォール ろ座銀河団はこのウォールの一部である。ウォールはちょうこくしつ座ウォールはに平行で、つる座ウォールに直角に位置する[18][19]
ヘルクレス座・かんむり座グレートウォール 2013年 z = 1.6 - 2.1 長さ 100億光年
幅 72億光年
知られている中で最大の構造物[7]

最も近い銀河ウォールのマップ[編集]

5億光年以内の宇宙マップ。最も近い銀河ウォールが見えている

宇宙の大規模構造のマップ[編集]

脚注[編集]

  1. ^ Bharadwaj, Somnath; Bhavsar, Suketu; Sheth, Jatush V. The Size of the Longest Filaments in the Universe. Astrophys.J. 606 (2004) 25-31
  2. ^ M. J. Geller & J. P. Huchra, Science 246, 897 (1989).
  3. ^ Sky and Telescope, "Refining the Cosmic Recipe", 14 November 2003
  4. ^ Than, Ker (2006年7月28日). “Scientists: Cosmic blob biggest thing in universe”. SPACE.com. http://edition.cnn.com/2006/TECH/space/07/28/universe.blob/index.html 2007年3月11日閲覧。 
  5. ^ Monash student helps solve cosmic mystery of massive dimensions Sarah-Jane Collins, May 27, 2011
  6. ^ http://web.archive.org/web/20110623043125/news.yahoo.com/s/afp/20110527/sc_afp/australiaastrophysicsscience
  7. ^ a b The largest structure of the Universe, defined by Gamma-Ray Bursts arXiv
  8. ^ 'Astronomy and Astrophysics' (ISSN 0004-6361), vol. 138, no. 1, Sept. 1984, p. 85-92. Research supported by Cornell University "The Coma/A 1367 filament of galaxies" 09/1984 Bibcode1984A&A...138...85F
  9. ^ THE ASTRONOMICAL JOURNAL, 115:1745-1777, 1998 May ; THE STAR FORMATION PROPERTIES OF DISK GALAXIES: Hα IMAGING OF GALAXIES IN THE COMA SUPERCLUSTER
  10. ^ 'Astrophysical Journal', Part 1 (ISSN 0004-637X), vol. 299, Dec. 1, 1985, p. 5-14. "A possible 300 megaparsec filament of clusters of galaxies in Perseus-Pegasus" 12/1985 Bibcode1985ApJ...299....5B
  11. ^ a b 'The Astrophysical Journal Supplement Series', Volume 121, Issue 2, pp. 445-472. "Photometric Properties of Kiso Ultraviolet-Excess Galaxies in the Lynx-Ursa Major Region" 04/1999 Bibcode1999ApJS..121..445T
  12. ^ NASA, GIANT GALAXY STRING DEFIES MODELS OF HOW UNIVERSE EVOLVED, January 7, 2004
  13. ^ 'The Astrophysical Journal', Volume 602, Issue 2, pp. 545-554. The Distribution of Lyα-Emitting Galaxies at z=2.38 02/2004 Bibcode2004ApJ...602..545P doi:10.1086/381145
  14. ^ 'The Astrophysical Journal', Volume 614, Issue 1, pp. 75-83. The Distribution of Lyα-emitting Galaxies at z=2.38. II. Spectroscopy 10/2004 Bibcode2004ApJ...614...75F doi:10.1086/423417
  15. ^ 'Relativistic Astrophysics Legacy and Cosmology - Einstein's, ESO Astrophysics Symposia', Volume . ISBN 978-3-540-74712-3. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008, p. 358 Ultraviolet-Bright, High-Redshift ULIRGS 00/2008 Bibcode2008ralc.conf..358W
  16. ^ a b Chin. J. Astron. Astrophys. Vol. 6 (2006), No. 1, 35–42 Super-Large-Scale Structures in the Sloan Digital Sky Survey (PDF)
  17. ^ 'Scientific American', Vol. 280, No. 6, p. 30 - 37 Mapping the Universe (PDF, 1.43 MB) 06/1999 Bibcode1999SciAm.280f..30L
  18. ^ a b c Unveiling large-scale structures behind the Milky Way. Astronomical Society of the Pacific Conference Series, Vol. 67; Proceedings of a workshop at the Observatoire de Paris-Meudon; 18–21 January 1994; San Francisco: Astronomical Society of the Pacific (ASP); c1994; edited by Chantal Balkowski and R. C. Kraan-Korteweg, p.21 ; Visualization of Nearby Large-Scale Structures ; Fairall, A. P., Paverd, W. R., & Ashley, R. P. ; 1994ASPC...67...21F
  19. ^ a b c d 'Astrophysics and Space Science', Volume 230, Issue 1-2, pp. 225-235 Large-Scale Structures in the Distribution of Galaxies 08/1995 Bibcode1995Ap&SS.230..225F
  20. ^ World Science, Wall of galaxies tugs on ours, astronomers find April 19, 2006
  21. ^ 'The Astronomical Journal', Volume 120, Issue 5, pp. 2331-2337. B3 0003+387: AGN-Marked Large-Scale Structure at Redshift 1.47? 11/2000 Bibcode2000AJ....120.2331T doi:10.1086/316827
  22. ^ FermiLab, Astronomers Find Wall of Galaxies Traversing the Hubble Deep Field, DARPA, Monday, January 24, 2000
  23. ^ 'The Astronomical Journal', Volume 119, Issue 6, pp. 2571-2582 ; QSOS and Absorption-Line Systems surrounding the Hubble Deep Field ; 06/2000 ; doi:10.1086/301404 ; Bibcode2000AJ....119.2571V ;

参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]