天の川は、太陽系が属する棒渦巻銀河です。それは、星系のおよそ3,000億の星と、惑星、ガス、および宇宙塵で構成されています。
地球からは、さそり座と射手座の星座で、北半球の夏に非常によく見える、空を横切る白っぽい光の帯として、その一部を見ることができます。
図1.地球からの天の川の眺め。出典：Pixabay。
古代ギリシャ人にとって、この明るい帯の乳白色の外観は、ゼウスの光と空と稲妻の神の妻、ヘラの胸からこぼれた乳でした。それが彼らがそれを「天の川」またはミルクロードと呼んだ理由です。
他の古代文化もまた、天の川と道路を結びつけていました。イベリア半島ではエルカミーノデサンティアゴとして知られており、スカンジナビア人にとってはヴァルハラまたは神々の住居につながっています。
並外れた古代ギリシャの思想家であるデモクリトスは、天の川の中に何千もの星が含まれていることをすでに示唆しています。ガリレオが望遠鏡を向けたとき、彼は実際にそれが星でいっぱいであることを悟りました。
やがて、彼を追いかけた天文学者たちは、太陽系が夜空を包むその帯の一部であることにも気づきました。
天王星の発見者であるイギリスの天文学者ウィリアムハーシェル（1738-1822）は、姉のキャロラインハーシェル（1750-1848）と一緒に、星が銀河内にどのように分布しているかの一種の3次元マップを作成しました。
彼らは、太陽を中心にして不規則な円盤状に配置されていると結論付けましたが、実際のサイズは決定できませんでした。
20世紀の初めになって初めて、天文学者は太陽系がはるかに大きなグループのほんの一部であることに気づきました：銀河。その後、宇宙には数十億もの宇宙が含まれていました。
天の川の特徴
天の川は非常に広範な構造です。このレベルで距離を確立するには、他の測定単位が必要です。それが文学でそれらが使用されている理由です：
- 光年は、光が真空中で1年間移動する距離です。光速は一定で、真空中は300,000 km / sです。宇宙の何も速く動きません。
- パーセク（略称pc）は3.2616光年に相当し、キロパーセクは1000パーセクまたは3261.6光年です。
天の川の形は、直径約60,000個の縞模様の渦巻き状です。銀河には星のハローと星間物質があるため、エッジが明確に定義されていないため、正確な制限を定義することは困難です。
図2.理論モデルと他の渦巻銀河の観測から作成されたアーティストの天の川の概念。中央のバーから、後に分岐する2つのメインアームが発芽します。出典：NASA。
銀河の中心は、20世紀初頭に天文学者のハーロウシャプリーが指摘したように、銀河系の円盤のサイズを最初に推定した、射手座の方角にあります。
太陽系は、その一部として、これらの渦巻腕の1つにあります。それは、銀河の郊外にあるオリオンの腕です。星間塵は私たちが中心を見ることを妨げますが、無線および赤外線周波数ではそれが可能です。
それらのおかげで、そこにある星は、約370万の太陽質量に相当する超巨大ブラックホールの周りを高速で回転することが知られています。
天の川の起源については、宇宙学者はそれがビッグバン、宇宙全体を引き起こした爆発とほぼ同じくらい古いと信じています。
銀河を形成した最初の星は、約1億年後に形成されたに違いありません。これが、宇宙論者がその年齢を136億年と推定している理由です（ビッグバンは138億年前に発生しました）。
天の川の時代
図3.地球から118 Mpcの銀河UGC 12158は、科学者が天の川をどのように見ていると考えるかによく似ています。それはペガサスの星座にあります。画像はハッブル宇宙望遠鏡によって撮影されました。出典：ウィキメディア・コモンズによるNASA。
天の川の時代を確立するために、天文学者は最も古い星を探します。
星の年齢は、それらの温度とそれを構成する要素についての情報を提供するそれらの光を通して知られています。
星には内部に原子炉があり、機能するには材料の供給が必要です。この材料は、最初は水素であり、すべての中で最も軽い元素であり、ヘリウムに融合します。水素が多い星は若いし、この元素が苦手な星は古い。
星の光を分光技術で分析することにより、各元素が特定の波長の光を吸収し、他の元素を放出するため、水素の量を知ることができます。
吸収された波長は、特徴的な配置の暗い線としてスペクトルに反映されます。これは、問題の元素が豊富であることを示しており、このようにして、星に水素がたくさん含まれているかどうかを知り、その年齢を大まかに見積もることができます。
したがって、天の川の年齢は、その最も古い星の年齢に加えて、もしあればそれらの前任者の年齢です。そして、もしあったとしても、それらは水素、ヘリウムおよびリチウム、最も軽い元素だけを含むべきです。
天の川の中で最も古い星は、少なくとも135億年前に知られていますが、内部には、それら自体では融合できなかった重い元素がいくつか含まれています。
これは、彼らがそれらの大きな質量のために寿命が非常に短く、超新星として爆発した第一世代の星である前の星からそれらを獲得したに違いないことを意味します。
これらの時代を加味すると、宇宙論者は、136億年前に天の川が形成されたと推定しています。
天の川の一部
天の川のらせんには3つの明確に定義された領域があり、異なる速度で回転します（中心に近いほど、回転が速くなります）。
- 円盤は、ガスとダストが豊富な領域で、長さは約40,000 pc、厚さは2,000 pcです。銀河のほとんどの星がそこにあり、ほとんどすべての星は非常に熱く、最近形成された青い星です。
- 球根は、ディスクの上下にある中心を中心とする球形の厚さで、半径は6000 pcです。この地域は、円盤とは異なり、塵やガスがまばらで、古代の恒星の個体群がいます。
- 銀河を取り囲み、円盤の中心と中心が一致する巨大なかすかな球であるハロー。ここの星は球状星団に集まっており、球根のように星間物質はほとんどないため、星の数もほとんどが古代です。
図4.天の川の一部。腕の1つに位置する太陽は、銀河の中心の周りを移動する以外に、さまざまな動きをします。PNG / PSGは銀河の北極と南極の方向です。出典：ウィキメディア・コモンズ。
スパイラル構造
天の川は、渦巻き状の棒のような形をしています。天文学者は、銀河の問題がこのように配置されている理由をまだ知りません。すべての渦巻銀河にバーがあるわけではなく、多くは渦巻ではなく、楕円形です。
図5.真上から見た天の川の螺旋構造。太陽はオリオン（オリ）の腕の黄色の点です。腕の名前は星座に対応し、省略されています。出典：ウィキメディア・コモンズ。ユーザー：Rursus / CC BY-SA（http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/）
1つの理論は、物質の密度の変化は、石が投げられたときに池の波紋がするように、空間内を伝播する可能性があるというものです。これはいわゆる密度波理論ですが、スパイラルアームの存在を説明するために提案されたのはこれだけではありません。
部品
衛星銀河
天の川に付随するいくつかの小さな銀河があり、マゼラン雲が最もよく知られています。
図6.大マゼラン星雲。出典：ウィキメディア・コモンズ。
最近、射手座矮小銀河が見つかりました。それ以上、科学者はそれがそれ自体が衛星銀河であるか、天の川の一部であるかどうかについて合意することができません。
らせん状の腕の1つに、私たちの場所からは見えない天の川の他の衛星銀河があるかもしれません。天の川の強力な重力が彼らを魅了し、数百万年後には必ずその一部となるでしょう。
中央ブラックホール
赤外線望遠鏡のおかげで、天文学者は銀河の中心付近の星の動きを追跡することができました。
Sgr A（Saggitarius A）と呼ばれる強力なX線源があり、これは私たち自身を含むすべての銀河が中心に持つ超巨大ブラックホールであると考えられています。
サジタリウスAのブラックホールは、約400万の太陽質量と推定されています。そこから輝きが放たれ、恒星間物質の産物が絶え間なく流れ続けます。時折、激しい輝きが星がその内部に入ったことを示します。
出演者
天の川の素晴らしさは、その中にいる星によるものです：2億から4億の間。私たちの太陽は、中年の平均的な星で、オリオンの腕の中にあり、にぎやかな銀河中心から7900 pcのところにあります。
質量と温度によって分類された星には多くの種類があります。それらは、軽元素、水素とヘリウム、または一般に金属と呼ばれるより重い元素の含有量によっても分類されます。
後者は人口Iと呼ばれる若い星であり、前者はより古く、人口IIとして知られています。
天の川のような銀河には、両方の集団の星があります。渦巻腕と銀河円盤では人口IIのものが優勢であり、ハローと電球では人口Iのものが優勢です。
惑星
比較的最近まで、既知の惑星を持つ唯一の星系は太陽系でした。その中には2種類の惑星があります。地球のような岩だらけのものと木星のような巨人。
20世紀の90年代に始まって、惑星は他の星系で発見されました：太陽系外惑星または太陽系外惑星。
これまでに発見されたものは3000を超え、その数は止まりません。圧倒的多数は木星型の惑星、つまりガス巨星ですが、地球のような岩の多い惑星もいくつか発見されています。
星間物質
星の間の空間は星間ガスと塵で満たされています。地球から天の川を観測すると、線や暗い部分が見られ、そこにはガスや塵がたくさんあります。それは主に軽元素で構成されています：水素とヘリウム、そしてより重い元素の痕跡があります。
星間物質は星や惑星系の原料であるため、銀河や宇宙において基本的な役割を果たします。
参考文献
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