「銀河」の版間の差分

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2006年、[[赤方偏移]]の度合いが非常に高い銀河{{仮リンク|IOK-1|en|IOK-1}}が発見されたが、偏移量6.96は、ビッグバン後7億5000万年に相当し、これは確認された最古の銀河のひとつと考えられている<ref>{{cite journal |last1=McMahon |first1=R. |year=2006 |title=Journey to the birth of the Universe |journal=[[ネイチャー]] |volume=443 |issue=7108 |pages=151–2 |doi=10.1038/443151a |pmid=16971933|bibcode = 2006Natur.443..151M }}</ref>。他にも、{{仮リンク|Abell 1835 IR1916|en|Abell 1835 IR1916}}のような高い赤方偏移の銀河発見もあり、IOK-1が示す時代とその構造は信頼されるものとなった。これら初期の[[原始銀河]]は、宇宙がいわゆる暗黒時代にあった頃から成長を続けていたと考えられている<ref name="hqrdvj"/>。
 
今のところ、この初期銀河の詳細な形成過程は判明しておらず、天文学上の大きな未解決問題のひとつである。提案されている理論には、大きく分けてトップダウンモデルとボトムアップモデルがある<ref name=Numa182 />。トップダウンモデルとは、エデン・リンデンベル・サンデージ (ELS) モデル<ref name=MChiba>{{cite web |title=銀河考古学:古い星から銀河の成り立ちを読み解く|author=千葉柾司|url=http://www.astr.tohoku.ac.jp/~chiba/www/Geppou_GA.pdf|format=PDF|publisher=[[東北大学]]大学院理学研究科 |accessdate=2012-01-01}}</ref>のように、宇宙開闢(宇宙誕生)から1億年経過頃に大規模なガスの収縮が起こり、それが分裂しながら超銀河団が形成された<ref name=Numa182 />という考えである<ref>{{cite journal |last1=Eggen |first1=O. J. |last2=Lynden-Bell |first2=D. |last3=Sandage |first3=A. R. |year=1962 |title=Evidence from the motions of old stars that the Galaxy collapsed |journal=[[:en:Reports on Progress in Physics|Reports on Progress in Physics]] |volume=136 |pages=748 |bibcode=1962ApJ...136..748E |doi=10.1086/147433}}</ref>。ボトムアップモデルは、サーレ・ズィン (SZ) モデル<ref name=MChiba />のように、最初は銀河系質量の1/100程度に相当する比較的小規模なガスのかたまりが生じ、そこから生じた球状星団の集まりが段々と集まりながら大きな銀河を形成するようになったというものである<ref name=Numa182 /><ref>{{cite journal |last1=Searle |first1=L. |last2=Zinn |first2=R. |year=1978 |title=Compositions of halo clusters and the formation of the galactic halo |journal=[[アストロフィジカルジャーナル]] |volume=225 |issue=1 |pages=357–379 |bibcode=1978ApJ...225..357S |doi=10.1086/156499}}</ref>。しかし、初期銀河の観測実績はほとんど無く、銀河誕生モデルは謎のままである<ref name=Numa182 />。しかし21世紀に入り、星を構成する元素のほとんどが水素とヘリウムからなるものが発見されはじめ<ref>{{Cite web|url=http://www.astroarts.co.jp/news/2010/09/24first_star/index-j.shtml|title=131億光年かなたの銀河に「星の元祖」が存在か 宇宙史完成は間近|publisher=[[アストロアーツ]]|date=2010-09-24|accessdate=2014-06-24}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://japanese.ruvr.ru/2014_02_20/128954087/ |title=豪州研究者らによる「第一世代の星」発見について|publisher=ロシアの声|date=2014-02-20|accessdate=2014-06-24}}</ref>、これらが宇宙初期の[[第1世代天体]]ではないか推察されている。またこのような発見からシミュレーションによる銀河と[[星形成|星の形成]]が明らかにされつつある<ref>[http://www-tap.scphys.kyoto-u.ac.jp/~hosokawa/firststarstop.html ]</ref><ref>研究当初は原始星は太陽質量の100倍以上になるとの結果が得られたが、後に詳細なシミュレーションで、中心星からの輻射により周囲の星間物質を跳ね飛ばしてしまうためそれほどには大きくならないことがわかったという。</ref>。
 
銀河の先駆体が収縮を始めた後、その中に種族IIIの恒星による[[銀河ハロ]]が現れるようになる。ほとんどが水素とヘリウムからなるこれらの星は一様に巨大で<ref name=New46>[[#ニュートン (2011-9)|ニュートン2011年9月号、pp.46-47、ついに宇宙で最初の恒星「ファーストスター」が誕生した]]</ref>、比較的早く超新星爆発を起こし重金属を星間物質に撒いたと考えられ<ref>{{cite journal |last1=Heger |first1=A. |last2=Woosley |first2=S. E. |year=2002 |title=The Nucleosynthetic Signature of Population III |journal=アストロフィジカルジャーナル|volume=567 |issue=1 |pages=532–543 |bibcode=2002ApJ...567..532H |doi=10.1086/338487|arxiv = astro-ph/0107037 }}</ref>。また巨大な星々から現象強い輻射によって周囲の水素元素は電離(これを[[宇宙の年表#再結合|再結合]]に対して[[宇宙の再電離]]という)され泡状に広がったと考えられている<ref>{{cite journal |last1=Barkana |first1=R. |last2=Loeb |first2=A. |year=1999 |title=In the beginning: the first sources of light and the reionization of the universe |journal=[[:en:Physics Reports|Physics Reports]] |volume=349 |issue=2 |pages=125–238 |bibcode=2001PhR...349..125B | arxiv = astro-ph/0010468 |doi=10.1016/S0370-1573(01)00019-9}}</ref>。
 
[[File:Hubble - infant galaxy.jpg|right|thumb|左下の{{仮リンク|I Zwicky 18|en|I Zwicky 18}}は、新しく形成された銀河と見なされる<ref>{{cite news |last1=Villard |first1=R. |last2=Samarrai |first2=F. |last3=Thuan |first3=T. |last4=Ostlin |first4=G. |date=2004-12-01 |title=Hubble Uncovers a Baby Galaxy in a Grown-Up Universe |url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/35/text/ |publisher=HubbleSite News Center |accessdate=2012-01-01}}</ref><ref>{{cite news |last1=Weaver |first1=D. |last2=Villard |first2=R. |date=2007-10-16 |title=Hubble Finds 'Dorian Gray' Galaxy|url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/35/full/|publisher=HubbleSite News Center |accessdate=2012-01-01}}</ref>。]]
 
=== 進化 ===
宇宙開闢から10億年の間に、鍵となる[[銀河バルジ]]が現れるようになる。なかでも[[超大質量ブラックホール]]の発生は、総物質量に制限を加えることで銀河の進化を促す重要な役割を果たした<ref>{{cite news |date=2005-02-09 |title=Simulations Show How Growing Black Holes Regulate Galaxy Formation |url=http://www.cmu.edu/PR/releases05/050209_blackhole.html |publisher=[[カーネギーメロン大学]] |accessdate=2012-01-01}}</ref>。この初期の頃、銀河では盛んに星が形成される<ref>{{cite news |last1=Massey |first1=R. |date=2007-04-21 |title=Caught in the act; forming galaxies captured in the young universe|url=http://www.ras.org.uk/index.php?option=com_content&task=view&id=1190&Itemid=2 |publisher=[[王立天文学会]] |accessdate=2012-01-01}}</ref>。
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