遠い銀河にガスの貯留層を発見

発見されたガス貯留層は今までの銀河形成理論では説明できないので新しいシナリオが必要。観測装置の性能が上がると、分かる事よりも分からない事が増える。以下、機械翻訳。
eso1727 - サイエンスリリース
ALMA、遠く離れた銀河で乱流ガスの巨大な隠れた貯留層を発見
遠方の星の銀河におけるCH +分子の最初の検出は、宇宙の星形成の歴史に洞察を与える
2017年8月30日

ALMAは遠方のスターバースト銀河を取り巻く低温ガスの乱流を検出するために使われてきました。遠い宇宙で初めてCH +を検出することによって、この研究は星形成の重要な時代への新たな探索の枠を開く。この分子の存在は、銀河がどのようにして急速星形成期間を延長するかについての新たな光を放つ。その結果はNature誌に掲載されています。
Edith Falgarone（フランスのエコール・ノーマール・スーパーロイヤル（Escle NormaleSupérieure）とフランスのObservatoire de Paris）は、遠方のスターバースト銀河における水素化炭素分子CH + [1]のシグナチャを検出するために、アタカマ大型ミリメートル/サブミリメータアレイ（ALMA）を使用している[2]。グループは、Cosmic Eyelash（eso1012）[3]を含む、研究された6つの銀河のうち5 つで CH +の強いシグナルを同定した。この研究は、天文学者が銀河の成長を理解するのを助ける新しい情報と、銀河の周囲が星の形成をどのようにしているかを示しています。
" CH +は特別な分子です。それは形成するのに多くのエネルギーを必要とし、非常に反応性があり、その寿命は非常に短く、輸送することができないことを意味する。したがって、CH +は銀河とその周辺でエネルギーがどのように流れるのかを追跡します」とESOの天文学者Martin Zwaanは論文に寄稿しました。
CH +がどのようにエネルギーを捉えることができるのかは、暗くて月がない夜、熱帯の海のボートに乗っていることに類推することができます。条件が正しければ、蛍光灯のプランクトンは帆のようにボートの周りを照らすことができます。ボートが水中を摺動することによって引き起こされる乱気流は、プランクトンを励起して光を放出し、暗い水の中に乱流領域が存在することを示します。CH +は、気体の乱流運動が散在する小さな領域でのみ形成されるため、本質的に銀河スケールでエネルギーを追跡します。
観測されたCH +は、銀河の星形成領域内で発生する熱い速い銀河風によって強化された高密度の衝撃波を明らかにする。これらの風は銀河を流れ、そこから物質を押し出すが、乱流の動きは物質の一部が銀河自体の重力によって再び捕らえられるようなものである。この物質は、銀河の星形成領域[3]から30,000光年以上にわたっている、涼しい低密度ガスの巨大乱流貯留層に集まる[4]。
「CH +では、膨大な銀河規模の風の中にエネルギーが蓄積され、銀河を取り巻く冷たいガスの過去には見えない貯水池で乱気流として終わることがわかっています」と新しい論文の執筆者であるFalgaroneは語った。" 我々の結果は、銀河の進化の理論に挑戦する。貯水池内の乱流を駆動することによって、これらの銀河風は、急冷する代わりにスターバースト相を広げます。"
チームは、銀河風だけでは、新たに明らかになったガス貯留層を補充することができないと判断し、現在の理論で予測されるように、銀河系の合併や隠れたガス流からの堆積によって質量が提供されることを示唆している。
「この発見は、初期の宇宙で最も激しい星の銀河の周りで物質の流入がどのように制御されるかを理解する上で重要な一歩を踏み出しました」と、ESOのScience担当ディレクター、Rob Ivisonは述べています。「これは、世界で最も強力な望遠鏡の能力を活用するために様々な分野の科学者が集まったときに達成できるものを示しています。"

ノート
[1] CH +は化学者にメチリジニウムとして知られているCH分子のイオンである。これは、星間媒体で発見された最初の3つの分子の1つです。1940年代初頭に発見されて以来、星間宇宙でのCH +の存在は、極めて反応性があり、したがって他の分子よりも素早く消失するため、謎だった。
[2]これらの銀河は、銀河の成長や銀河中心のガス、塵、星、ブラックホールの相互作用を研究するのに理想的なこれらの銀河を銀河系のような銀河と比較して、はるかに高い星形成速度で知られています銀河。
[3]各銀河のスペクトルを得るためにALMAを用いた。スペクトルは、雨の滴が虹を形成するための光を分散するのとほぼ同じ方法で光のレコード、典型的には、天体対象物の、その異なる色（または波長）に分割されます。スペクトル内にはすべての要素に固有の「フィンガープリント」があるため、スペクトルを使用して観測対象の化学組成を決定できます。
拡散ガスのこれらの乱流貯留層は、離れたクアサールの周りに見られる巨大な輝くハローと同じ性質のものであってもよい。

詳しくは
この研究は2017年8月30日にNatureに掲載されたE. Falgarone et al。の論文「高赤方偏移星雲銀河周辺の低温分子ガスの大乱流域貯留層」と題する論文で発表された。
チームはE. Falgarone（フランスのエコール・ノルマル・シュペリエールとフランスのObservatoire）、MA Zwaan（ドイツのESO）、B. Godard（フランスのエコール・ノルレール・シュプレーユとパリオブザーバトワール）、E. Bergin（ミシガン大学、エドバンド大学（University of Edinburgh、UK）、PM Andreani（ESO、ドイツ）、F. Bournaud（CEA / AIM、France）、RS Bussmann（コーネル大学、米国）、D. Elbaz CEA / AIM、France）、A. Omont（IAP、CNRS、ソルボンヌ大学、フランス）、I. Oteo（英国エジンバラ大学、ドイツのESO）、F. Walter（ドイツのMax-Planck-InstitutfürAstronomie） 。
国際天文学施設であるアタカマ大型ミリメートル/サブミリ波アレイ（ALMA）は、チリ共和国と協力して、ESO、米国国立科学財団（NSF）、国立自然科学研究所（NINS）のパートナーシップです。ALMAは、加盟国を代表してESO、NSC（National Research Council of Canada）（NRC）、NSC（National Science Council of Taiwan）、NINSと協力して台湾のAcademia Sinica韓国天文学宇宙科学研究院（KASI）などが参加した。
ALMAの建設と運営は加盟国を代表してESOが率いる。北米に代わってAssociated Universities、Inc.（AUI）が管理する国立ラジオ天文台（NRAO）による。東アジアを代表して国立天文台（NAOJ）が行った。ジョイントALMA天文台（JAO）は、ALMAの建設、試運転、運用の統一されたリーダーシップと管理を提供します。
ESOは、欧州の最先端の政府間天文組織であり、世界で最も生産性の高い地上の天文台です。オーストリア、ベルギー、ブラジル、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、英国の16ヶ国が支援しています。チリ。ESOは、天文学者が重要な科学的発見をすることを可能にする強力な地上観測施設の設計、建設、運用に焦点を当てた野心的なプログラムを実施しています。ESOは、天文学的研究における協力の促進と組織化においても主導的役割を果たしている。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つのユニークな世界レベルの観測サイトを運営しています。パラナールでは、ESOは、超大型望遠鏡と世界をリードする超大型望遠鏡干渉計、さらに2台の測量望遠鏡、VISTA（赤外線）と可視光VLT測量望遠鏡を運用しています。ESOはチャージナント、APEX、ALMAの2つの施設における主要なパートナーでもあり、最大の天文プロジェクトです。ESOでは、パラナールに近いセラー・アームマゾーンでは、39mの超大型望遠鏡であるELTが建設されています。これは「世界で一番大きな空を見る」ものです。

リンク
ネイチャーにおける研究論文
アルマの写真

このALMA画像は、宇宙のまつげを示しています。宇宙のまつげは、二重に見え、重力レンズで明るくなった遠方の星の銀河です。ALMAは、これと他の遠方のスターバースト銀河を取り巻く低温のガスの乱流を検出するために使われてきました。遠い宇宙で初めてCH +を検出することによって、この研究は星形成の重要な時代への新しい探索の枠を開く。