天の川は数億年前に衝突によって再形成され、現在再び別の衝突へと向かっています

ポティレンダバ（サンパウロ州）で撮影された、星雲やアンタレス星を含む天の川の詳細な写真 Jefferson Renee Benatti Mazzoni/個人アーカイブヴァシリー・ベロクロフ氏は、2026年カヴリ賞（天体物理学部門）の3人の受賞者の1人である。この賞は、天の川がどのように進化したかを証明する過去の銀河合体の化石証拠を発見した功績に対して授与された。時代や視点がどうであれ、新石器時代前の洞窟からロックダウン後のロンドンの超高層ビルに至るまで、夜空の予測可能性は常に人類にとって永続性と安心感をもたらす安定の象徴であった。しかし、この見かけ上の平穏は錯覚にすぎない。

私たちの銀河である天の川は、カオスと混乱から生まれ、その星座は移民、亡命者、そして生存者で満ちあふれている。今まさに、天の川は巨大な伴銀河に引っ張られ、避けられない衝突に向かって再び引き伸ばされ、歪められ始めている。どうしてそこまで確信できるのか？銀河考古学者としての私の仕事は、私たちの銀河の過去を再構築し、その未来の兆候を読み解くことだ。地面を掘る代わりに、私は力学と恒星進化の法則を用いて、何億もの星々の中から最も古く化学的に特殊な星を探し出し、その軌道を解釈し、天の川を形作った出来事を再構築している。

これらの出来事の中には、数億年経った今でも周囲の銀河を規定するほどの深い痕跡を残した、大昔の衝突が含まれている。 g1の最新ニュース私は、これらの巨大な宇宙システムの生活を支配しているものが何であるかを理解したいと考えている。銀河円盤の緩慢な内部進化という「生来のもの」と、衝突や合体によって課される「獲得されたもの」のどちらの変化なのか。暗黒物質の起源に関する疑問は、そのすべての基礎にある。それは、重力によって銀河をまとめ上げている目に見えない物質であるが、その正体はいまだに天体物理学における最大の未解決の謎の一つである。天の川は、星の動きを並外れた詳細さで測定できる唯一の銀河である。

これにより、私たち宇宙論研究者は、暗黒物質についてのこれまでで最も正確な地図を作成することができる。暗黒物質がどこまで広がっているのか、太陽系の周りでどれほど高密度なのか、その形状はどうなっているのか、そしてどれほど均一か不規則かといったことだ。この地図を十分な詳細さで作成できれば、暗黒物質がどこにあるかだけでなく、それが何であるかを理解し始めることができるだろう。大災害的な衝突私たちの研究は、オープンデータによるスカイサーベイの革命によって変革された。

2000年以降、スローン・デジタル・スカイ・サーベイ（SDSS）は、膨大な天体観測データが公開されたときに何が可能になるかを示し、サーベイが当初目的としていた範囲をはるかに超えた発見を可能にした。そして2014年以降、欧州の宇宙望遠鏡「ガイア」がこの変革を別の次元へと引き上げ、約20億個の星の位置と動きをマッピングし、銀河を広大な考古学的記録へと変えた。そこには遺跡も破片も骨もなく、ただ過去の手がかりを保持する星々があるだけだ。私たちの銀河で大昔に大災害的な出来事が起きたという最も明確な証拠は、私たちが観測する移民たち、すなわち天の川で生まれなかった星々である。

天の川固有の星々が主に一緒になって円盤の巨大な回転流の中で銀河中心を周回しているのに対し、移民の星々はその秩序を打ち破る。それらは局所的な星々の軌道を横切り、銀河の内側領域に飛び込み、そして再び周辺部へと飛び去るということを何度も繰り返す。

これらの異常な軌道は、異常な化学組成と密接に関連している。ほとんどの移民の星は、天の川で局所的に生まれた集団よりも、重い元素が少ない。その化学組成は、矮小銀河に典型的な、より緩慢な進化の速度の兆候である。これにより、移民の星々には二重の価値が生まれる。それらは天の川の暴力的な過去の化石であると同時に、局所的な星々がめったに行かない場所へと旅する、銀河の外縁部を調べるプローブでもある。天の川はどのように再構築されたのか宇宙構造形成論の中心的なアイデアの一つは、銀河が階層的に成長するというものである。

小さな銀河がより大きな銀河に落下してバラバラになり、その星々を移民として残していくのだ。天の川において、このような最大の古い構造は「ガイア・ソーセージ・エンケラドス」として知られている。これは、80億〜110億年前に私たちの銀河と衝突した、すでに消滅した銀河の残骸である（構造の名前にある「ソーセージ」は、その星々の運動のパターンに由来している）。天の川もまた、この衝突から無傷で逃れることはできなかった。

その衝撃によって天の川は再構成され、作り変えられたのだ。これらの変化の一部は、データで容易に確認できる。古い円盤の星々は銀河のハローへと散らばり、生まれた場所から「追放」された。同時に、新しい星団のグループも獲得された。

それと同時に、さらに重要なことが起きたと考えられている。その遭遇によって、天の川の円盤の向きや、暗黒物質ハローとのアライメント（整列）が変化したのだ。暗黒物質は太陽系を支配するにはあまりにも拡散しすぎているが、銀河の外側部分ではそれが主要な重力質量であり、標準モデルにおいては、移動し、流れ、そしてクラスターの階層へと群がっている。天の川の周囲では、この暗黒物質が広大なハローを形成しており、私たちの銀河の発光部分よりもはるかに大きい。

私たちはこのハローをまばらで丸い雲のように想像しがちだが、ガイアはこのイメージが単純すぎることの証明に貢献した。暗黒物質のハローは、大規模な遭遇によって変形させられることがある。船が傾き始めるように、天の川も傾き始めた。突然でも目に見える形でもなく、数億年という時間をかけて。新たな銀河のダンス同様の質量の多くの銀河と比較して異例なことに、天の川は「ソーセージ状の合体」の衝撃から回復するのに十分な時間を持っていた。

それ以来、私たちの銀河を揺るがした宇宙の大災害は他になく、天の川は穏やかで何事もない静かな生活に落ち着くことができた。つまり、今に至るまでは。現在、私たちの銀河の最も巨大な伴銀河である大マゼラン雲（LMC）がすでに天の川を引きずり、そのハローを再び乱している。約10億年前に起きたことの反響として、天の川はこの隣接する矮小銀河との加速するダンスに引きずり込まれ、LMCの接近に対して後退している。

これは、おそらくどちらか一方の銀河しか無傷で生き残れないダンスである。移民、生存、適応の新しい章が始まったのだ。だからといって夜空の美しさが損なわれるわけではなく、むしろそれが深まるのである。私たちの頭上に広がる穏やかな光の帯は、永続性の象徴ではなく、長い生存の目に見える記憶なのだ。

天の川は破壊され、再構築され、そして今再びかき乱されている。その星々は過去を思い出し、その動きは未来を明らかにする。永遠に見えるものは、実際には、はるかに長い物語の中のほんの一瞬にすぎない。 *ヴァシリー・ベロクロフ氏はケンブリッジ大学天文学研究所の天文学教授である。 **この記事は元々「The Conversation Brasil」のウェブサイトに掲載されたものである。