天の川の芸術家の概念。 クレジット: Pablo Carlos Budassi
約138億年前、私たちの宇宙は最初の亜原子粒子と私たちが知っている物理法則を引き起こした巨大な爆発で生まれました。 約370,000年後、水素が形成され、それは星のビルディングブロックで、内部で水素とヘリウムを融合してより重いすべての元素を生成しました。 水素は宇宙で最も普及している要素のままですが、星間媒体（ISM）内の水素ガスの個々の雲を検出するのは困難です。
これは、銀河と宇宙の進化の手がかりを提供する星の形成の初期段階を研究することを困難にします。 の天文学者が率いる国際チーム マックスプランク天文学研究所 （MPIA）は最近、我々の銀河で原子水素ガスの巨大なフィラメントを発見しました。 マギーと呼ばれるこの構造は約55,000光年離れています。 天の川）私たちは銀河で観察された最も長い構造の一つです。
最近の雑誌に掲載された彼らの研究結果を説明する研究 天文学と天体物理学、 博士Jonas Syedが率いる。 MPIAの学生です。 彼はウィーン大学の研究者と加わった。 ハーバード・スミソニアン天体物理学センター （CfA）、 マックスプランク電波天文研究所 (MPIFR)、カルガリー大学、ハイデルベルク大学、 天体物理学・惑星科学センター、 Argelander-天文研究所、インド科学研究所および ねじのジェット推進研究所（JPL）。
研究は 私たちの銀河のHI / OH /再結合線の調査 （THOR）、に依存する観察プログラム Karl G. Jansky 非常に大きな配列 （VLA）ニューメキシコ。 VLAのセンチメートル波伝播皿を使用して、このプロジェクトは分子雲の形成、原子から分子水素への変換、銀河の磁場、およびISMおよび星の形成に関するその他の質問を研究します。
究極の目的は、2つの最も一般的な水素同位体がどのように収束して新しい星に浮かぶ密な雲を作るかを決定することです。 同位元素にはプロトン1個、電子1個で構成され、中性子は含まれない水素原子(H)と分子水素(H)が含まれます。2）は、共有結合によって結合された2つの水素原子で構成されています。 後者だけが比較的密な雲に結びつき、最終的に新しい星が現れる霜のある地域を開発します。
この画像は、ESAのガイア衛星によって測定された私たちの銀河の側面断面を示しています。 暗い帯はガスとほこりで構成されており、それは含まれている星の光を暗くします。 暗い領域の下で明るく輝く銀河の銀河の中心が画像の右側に表示されます。 中央の左側にあるボックスは、「Maggie」フィラメントの位置を示します。 原子水素の分布を示しています。 色はガスの異なる速度を示します。 クレジット：ESA / Gaia / DPAC、CC BY-SA 3.0 IGO、およびT. Müller / J。 シエド/MPIA
原子水素がどのように分子水素に転移するかはまだ知られておらず、これはこの非常に長いフィラメントが特に興味深い発見となりました。 分子ガスの最も知られている最大の雲は、一般的に約800光年の長さですが、マギーは3900光年の長さで130光年の幅です。 Syedが最近MPIAで説明したように プレスリリース:
」このフィラメントの位置がこの成功に貢献しました。。 我々はそれがどのようにそこに到達したかまだ知らない。 しかし、フィラメントは天の川の平面の下に約1600光年伸びています。 観察により、水素ガスの速度を決定することができました。。 これは、フィラメントに沿って速度がほとんど差がないことを示した。」
チームの分析によると、フィラメントの材料は平均速度が54km / sであることがわかりました。-1、彼らは主に天の川の円盤の回転を測定することによって決定しました。 これは21cm波長の放射（別名」水素ライン「）は宇宙の背景を見ることができ、構造を識別することができます。フィラメントに沿った速度がほとんど違いがないことがわかりました。」
この仮色画像は、21cmの波長で測定された原子水素の分布を示しています。 赤い点線は「Maggie」フィラメントを追跡します。 クレジット: J. Syed/MPIA
これから研究者たちはマギーが一貫した構造であると結論づけました。 この発見は、1年前にウィーン大学の天体物理学者であり、この論文の共著者であるJuan D. Solerが行った観察を確認します。 彼はフィラメントを観察したとき、彼の故郷コロンビアで最も長い川の名前にちなんでRío Magdalena（英語ではMargaretまたは「Maggie」）と命名しました。 MaggieはTHORデータのSolerの初期評価で知ることができましたが、現在の研究だけがこれが一貫した構造であることを疑うことなく証明しています。
以前に発表されたデータに基づいて、チームはMaggieが質量分率で8％の分子水素を含むと推定しました。 綿密な調査では、チームはガスがフィラメントに沿ってさまざまな点で収束することに気づき、水素ガスがその場所で大きな雲に蓄積するという結論を下しました。 彼らはまた、原子ガスがそのような環境で徐々に分子の形で凝縮することを推測しています。
「しかし、多くの質問が解決されていないままです」とSyedは付け加えました。 「分子ガスの割合についてさらに手がかりを与えることができる追加データがすでに分析されるのを待っています。」 幸いなことに、いくつかの宇宙ベースおよび地上ベースの観測所がまもなく稼働する予定であり、この望遠鏡は将来、これらのフィラメントを研究するための機器を備えています。 これには以下が含まれます。 ジェームズウェブ宇宙望遠鏡 (JWST)などのラジオ調査 平方キロメートルの配列 （SKA）、私たちは宇宙の最も初期の期間を見ることができます（」宇宙の夜明け“)と私たちの宇宙の最初の星。
に元の投稿 今日の宇宙。
この研究の詳細については、以下を参照してください。 巨大なフィラメント構造 – 3900光年の長さ – 天の川で発見。
参照：J. Syed、JD Soler、H. Beuther、Y. Wang、S. Suri、JD Henshaw、M. Riener、S. Bialy、S.の「”Maggie”フィラメント：巨大な原子雲の物理的特性” Rezaei Kh .、JM Stil、PF Goldsmith、MR Rugel、SCO Glover、RS Klessen、J. Kerp、JS Urquhart、J. Ott、N. Roy、N. Schneider、RJ Smith、SN LongmoreおよびH. Linz、12月20日2021年、 天文学と天体物理学。
DOI：10.1051/0004-6361/202141265
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