銀河ハロー

銀河ハロー

銀河全体を包むように広がる、星やガス、そして特に暗黒物質がまばらに存在する巨大な球状領域を「銀河ハロー」と呼びます。ハローまたはハロとも表記されます。

銀河系のハロー

私たちが住む天の川銀河も、この銀河ハローに包まれています。天の川銀河は、中心部に存在する超巨大ブラックホールを含む中心核（バルジ）と、その周囲に広がる直径約10万光年（中心から半径約5万光年）の平たい円盤（ディスク）が主な構造です。銀河円盤には、銀河の恒星やガス、塵の大部分が集中しています。これに対し、ハローは銀河円盤の外側を、直径約60万光年（中心から半径約30万光年）にわたって球状に取り囲んでいます。この領域では、銀河中心からの重力が比較的均等に作用しており、円盤に比べて天体の数は少ないですが、特徴的な天体が存在します。

ハロー内の天体と特徴

ハローの比較的内側、銀河中心から半径約15万光年ほどの範囲には、古い星が密に集まった「球状星団」が球状に分布しています。ハローに存在する天体、特に星や球状星団は、銀河円盤にある天体と比べて、含まれる星の年齢が古く、水素やヘリウム以外の（金属と呼ばれる）元素の量が少ないという特徴があります。その外側には、高温で電離したガスが存在し、さらに外側の広大な領域、そして内側の領域にも、圧倒的な量の暗黒物質が分布しています。実際、重力以外ではほとんど相互作用しないとされる暗黒物質を含めると、天の川銀河の質量の大部分はこのハローが占めていると考えられています。

恒星分布の構造

天の川銀河のハローに存在する恒星の分布には、さらに細かい構造があることが分かっています。これらは含まれる金属の量によって、比較的金属量の多い内側のグループと、金属量の少ない外側のグループの二つに大きく分けられます。興味深いことに、内側のグループの星は銀河円盤の回転方向とほぼ同じ向きに回る傾向がありますが、外側のグループの星は平均すると銀河円盤の回転方向とは逆向きに動いています。この回転方向の違いは、それぞれのグループの星が、異なる形成過程を経てできた可能性を示唆しています。例えば、内側のハローは天の川銀河自体の初期形成時にできたもの、外側のハローは天の川銀河がより小さな銀河を吸収・合体させた際にできたもの、といった説が提唱されています。

アンドロメダ銀河のハロー

天の川銀河の最も近傍にある大きな銀河であるアンドロメダ銀河（M31）のハローについても観測が進んでいます。ハッブル宇宙望遠鏡を用いた観測では、アンドロメダ銀河のハローを構成する高温の電離ガスが、銀河中心から130万光年の範囲にまで広がっていることが確認されています。地球からの見かけ上の大きさは、夜空の北斗七星の幅の約3倍にも相当する巨大さです。さらに観測が進むと、一部の方向では200万光年を超える広がりを持つと推定されています。この広大さから、天の川銀河のハローとアンドロメダ銀河のハローがすでに互いに接触し始めている可能性が考えられています。これは、約45億年後に予測されている両銀河の衝突・合体という壮大なイベントの、最初の兆候なのかもしれません。

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