特異銀河の地図

特異銀河の地図
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衝突する渦巻銀河のペアNGC 3808 A と NGC 3808B (Arp 87)。

『特異銀河地図帳』は、1966年にハルトン・アープが作成した特異銀河のカタログである。この地図帳には合計338個の銀河が掲載されており、1966年にカリフォルニア工科大学によって最初に出版された。このカタログの主な目的は、銀河に見られるさまざまな種類の特異な構造の例を写真で紹介することであった。^[1]

背景

アープは、銀河が渦巻き状や楕円形になる理由が十分に理解されていないことに気付きました。彼は、特異銀河を、天文学者が渦巻き状や楕円形の銀河を歪ませる物理的プロセスを理解するために使用できる小さな「実験」とみなしました。この地図帳により、天文学者は特異銀河のサンプルを入手し、より詳細に研究できるようになりました。この地図帳は、空にあるすべての特異銀河の完全な概要を示すものではなく、近隣の銀河で観測されるさまざまな現象の例を示しています。

出版当時は、さまざまな形状を引き起こした物理的プロセスについてほとんど知られていなかったため、アトラスの銀河は外観に基づいて分類されています。オブジェクト 1 ～ 101 は、個別の特異な渦巻銀河、または小さな伴銀河を持つと思われる渦巻銀河です。オブジェクト 102 ～ 145 は、楕円銀河または楕円に似た銀河です。楕円形でも渦巻銀河でもない個別の銀河または銀河群は、オブジェクト 146 ～ 268 としてリストされています。オブジェクト 269 ～ 327 は二重銀河です。最後に、上記のカテゴリのいずれにも当てはまらないオブジェクトは、オブジェクト 332 ～ 338 としてリストされています。ほとんどのオブジェクトは他の指定で最もよく知られていますが、いくつかの銀河は Arp 番号 ( Arp 220など) で最もよく知られています。

現在、アープ・アトラスに見られる特異性につながる物理的プロセスは十分に解明されていると考えられています。M51 (アープ 85)、アープ 220、触角銀河 (NGC 4038/NGC 4039、またはアープ 244)など、多数の天体は相互作用銀河であると解釈されています。銀河のいくつかは、銀河が何らかの凝集構造を形成するのに十分な重力を生み出すのに十分な質量を持たない、単なる矮小銀河です。NGC 1569 (アープ 210)は、アトラスにある矮小銀河の 1 つの例です。他のいくつかの銀河は電波銀河です。これらの天体には、電波ジェットと呼ばれる強力なガスのジェットを生成する活動銀河核が含まれています。この地図には、近くの電波銀河M87 (Arp 152)とケンタウルス座 A (Arp 153)が含まれています。

カタログに記載されている特異な関連性は現在、銀河の合体または相互作用のない視線の重なりとして解釈されているが、アープはこの考えに異議を唱え、明らかな関連性は放出の例であると主張した。^[2]

注目すべき Arp 銀河

マウス銀河(NGC 4676、Arp 242)。これら 2 つの銀河はどちらも、銀河の重力相互作用の結果として形成された潮汐尾を持っています。また、銀河は潮汐橋によっても接続されています。潮汐橋は、重力相互作用によって形成されたもう 1 つの特徴です。

カタログリスト

渦巻銀河

表面輝度が低い

これらは主に矮小銀河または定義の曖昧な渦巻銀河（Sm と表記）であり、表面輝度が低い（つまり単位面積あたりの発光量が少ない）銀河です。表面輝度が低い銀河は実際にはかなり一般的です。例外はNGC 2857（Arp 1）で、Sc 渦巻銀河（緩く巻かれた渦巻腕と、かすかだが明確に定義された核を持つ明確な構造を持つ銀河）です。^[3]

分割された腕

このカテゴリには、2 つの別々の部分に分裂した腕を持つ渦巻き銀河が含まれます。

分離されたセグメント

このカテゴリには、分断されているように見える腕を持つ渦巻銀河が含まれます。渦巻腕内の塵の帯が腕の星光を遮るため、一部の渦巻腕の分断が分離しているように見える場合があります。また、渦巻腕内に明るい星団 (または明るい星団の不連続な連鎖) が存在するため、分断されているように見える渦巻腕もあります。

三本腕

通常、ほとんどの渦巻銀河には、明確に定義された 2 本の渦巻腕が含まれるか、または、ぼんやりとした糸状の渦巻構造のみが含まれます。明確に定義された 3 本の渦巻腕を持つ銀河はまれです。

片腕

マゼラン渦巻き銀河を含む一本腕の渦巻き銀河もまれである。この場合、一本の渦巻き腕は実際には別の銀河との重力相互作用によって形成されている可能性がある（カタログには含まれていないが、大マゼラン雲自体がそうである）。

重い腕1本

これらの銀河の渦巻き腕は非対称な外観をしている。一方の渦巻き腕はもう一方の腕よりもかなり明るく見えることがある。アープが作成した写真乾板では、明るい腕は暗く、または「重く」見える。これらの銀河のほとんど（M101やNGC 6946など）は単純に非対称の渦巻き銀河であるが、NGC 6365は相互作用する銀河のペアであり、2つの銀河のうちの1つを真横から見ると、もう1つの正面から見ると渦巻き腕が見える位置に偶然位置している。^[5]

積分記号

これらは、引き伸ばされたS字型（または微積分で使用される積分記号のように見える）の銀河です。IC 167 ^[6]などの一部の天体は、単に珍しい角度から見た普通の渦巻銀河です。UGC 10770などの他の天体は、渦巻き腕に似た潮汐尾を持つ相互作用銀河のペアです。^[7]

表面輝度が低いコンパニオン

これらの渦巻銀河の多くは、視野内にある表面輝度の低い銀河と相互作用していると考えられます。ただし、場合によっては、伴銀河が物理的に渦巻銀河の近くにあるのか、伴銀河が前景/背景源なのか、渦巻銀河の端にある源なのかを判断するのが難しい場合があります。

小型で表面輝度の高いコンパニオン

繰り返しになりますが、これらの渦巻銀河の多くはおそらく伴銀河と相互作用していますが、特定された伴銀河の中には、個々の銀河内の前景/背景源、または明るい星団であるものもあります。

大型で表面輝度の高いコンパニオン

このカテゴリの銀河は、ほとんどの場合、明らかに相互作用源です。これらの天体の中で最も有名なのは渦巻銀河(M51; Arp 85) で、これは渦巻銀河NGC 5194と、より小さな楕円銀河NGC 5195が相互作用して構成されています。相互作用により、両方の銀河の形状が歪んでおり、より大きな渦巻銀河の渦巻き腕パターンが強調され、2 つの銀河の間に星とガスの橋が形成されています。このカテゴリの他の銀河の多くも、橋によって接続されています。

楕円形の仲間

表面輝度の高い伴銀河を持つ渦巻銀河と同様に、これらの渦巻銀河のほとんどは明らかに相互作用するシステムです。多くの画像で潮汐尾と橋が確認できます。

楕円銀河および楕円形に似た銀河

渦巻銀河とつながっている

これらの天体は、楕円形の伴銀河を持つ渦巻銀河と非常によく似ています。すべての銀河には、重力相互作用によって形成された潮汐尾や潮汐橋などの特徴があります。

反発する渦巻き腕

これらの天体の記述に基づくと、アープは当初、楕円銀河が伴銀河の渦巻き腕を押しのけていると考えていたようです。しかし、潮汐渦巻き腕は実際には相互作用のために歪んで見える可能性があります。これらの「反発」された渦巻き腕のいくつかは、渦巻き銀河の楕円銀河の反対側にあります。シミュレーションでは、このような特徴は重力相互作用のみによって形成され、反発力は必要ないことがわかりました。

渦巻銀河に近づき、乱す

これは、大多数のオブジェクトが相互作用銀河である別のカテゴリです。カテゴリ名にもあるように、渦巻銀河は乱れているように見えます。アープは当初、楕円銀河のいくつかを反発していると説明しました。

近くの断片

放出物質

アープは、このカテゴリの楕円銀河は核から物質を放出していると考えました。多くの画像はそのように解釈できます。しかし、これらの天体は実際には他の現象の混合です。たとえば、NGC 2914 (アープ 137) は、かすかな渦巻き腕を持つ渦巻き銀河に過ぎません。^[14 ]また、 NGC 4015 (アープ 138) は、一方の銀河が真横向きの渦巻き銀河である相互作用する銀河のペアです。^[15]NGC 2444やNGC 2445 (アープ 143)などの一部の天体は、「リング銀河」を含むシステムです。リング銀河は、1 つの銀河 (これらの例では楕円銀河) が別の銀河のディスクを通過するときに生成されます。この通過によって重力波が発生し、ガスは最初に内側に落ち込み、次に外側に伝播してリング構造を形成します。^[16]

Arp 142: PGC 1237172（上）、かつては標準的な渦巻銀河だったNGC 2936（中央）、そしてより小さな楕円銀河であるNGC 2937 （下）。 ^[17]

非晶質銀河

このカテゴリの銀河は、アープによって、渦巻き状でも楕円形でもない銀河として言及されています。彼はこれらの銀河を説明するのに「アモルファス」という用語を使用していませんが、この用語はこれらの銀河を説明するのに最も適しています。

これらの銀河の多くは、相互作用銀河か、2 つの小さな銀河の合体によって残った銀河です。相互作用のプロセスにより、潮汐尾や潮汐橋などのさまざまな潮汐特性が生成され、これらは、祖先銀河の円盤と核が合体した後も長く続く可能性があります。潮汐尾は、いくつかの異なる視覚現象 (「逆尾」、「フィラメント」、「ループ」) として説明されていますが、すべて同じ現象の現れです。

ジェッツ

これらは、その核から物質を外に放出しているように見える銀河です。「ジェット」自体は、ホースから噴き出す水に似ています。IC 803 (Arp 149) とNGC 7609 (Arp 150) の場合、ジェットは単に相互作用する銀河によって生成された非晶質構造の一部です。ただし、Arp 151 ^[要出典]とメシエ 87 (Arp 152) の場合、ジェットは銀河の活動銀河核にある超大質量ブラックホールの周囲の環境から放出されたイオン化ガスです。^[25]^{[26]これらのジェットは、}相対論的ジェットまたは電波ジェットと呼ばれることもあり、特に電波波長で強力なシンクロトロン放射源となります。

室内吸収

このカテゴリの銀河は、銀河の円盤の一部を覆い隠す暗い塵の帯を特徴としています。これらの銀河はすべて、2 つの銀河が合体してできたものです。NGC 520 (Arp 157) は、2 つの前駆銀河の円盤は合体していますが、核は合体していない中間段階の合体の最も良い例の 1 つです。ケンタウルス A (Arp 153) とNGC 1316 (Arp 154) はどちらも、異常な塵の帯を持つ実質的に楕円形の銀河です。その運動学と構造から、最近合体したことがわかります。NGC 4747 (Arp 159) は、非常に暗い塵の帯を持つ、端を向いた渦巻き銀河にすぎない可能性があります。^[29]

拡散フィラメント

これらの天体のフィラメントは、銀河の相互作用による潮汐尾を表している可能性があります。銀河の多くは、2つの渦巻銀河が合体して1つの楕円銀河を形成した残骸です。ただし、NGC 3414 ( Arp 162) は、バルジのサイズに比べてディスクが非常に小さい、珍しいS0銀河にすぎないようです。 ^[4] NGC 4670 (Arp 163) は、非常に強い星形成活動を示す青色コンパクト矮小銀河です。^[31]このサンプルの他の合体残骸のように2つの渦巻銀河の合体残骸としては明らかに小さすぎますが、はるかに小さな相互作用に関与していた可能性があります。

拡散カウンターテール

これらの天体はすべて重力相互作用に関与する銀河です。これらのカウンターテイルは、2 つの銀河間の重力相互作用によって生じる潮汐力特性で、アープカタログに記載されている類似の特徴とまったく同じです。アンドロメダ銀河と相互作用する矮小銀河であるメシエ 32 (アープ 168) ^[4]もこのカテゴリに含まれます (ただし、「拡散カウンターテイル」はアープの写真では非常に見づらいです)。

狭いカウンターテール

これは、重力相互作用によって生成された潮汐尾を持つ銀河を含む別のカテゴリです。これらの潮汐尾は、オブジェクト 167 ～ 172 の潮汐尾よりも狭く、より明確に定義されています。

細いフィラメント

このカテゴリには、さまざまな種類のオブジェクトが混在しています。拡散したフィラメントを持つ銀河や反対の尾を持つ銀河のように、このカテゴリの銀河の一部は相互作用に関与しており、フィラメントはそれらの相互作用によって作成された潮汐特性です。ただし、他のソースは、Arp によって「フィラメント」と説明されている、かすかな渦巻き腕を持つ個々の渦巻き銀河です。

原子核から放出された物質

これらの天体の多くから放出される物質は、重力相互作用によって生じた潮汐力のように見えます。場合によっては ( Arp 199 のNGC 5544やNGC 5545など)、「放出物」は明らかに横から見た渦巻き銀河であり、たまたま別の銀河の核と一列に並んでいます。

このカテゴリーのほぼすべての天体は相互作用しているか、最近相互作用を起こしたばかりである。NGC 3712（Arp 203）は例外で、表面輝度が低い渦巻き銀河である。^[47]

不規則性、吸収、そして解決

このカテゴリの銀河は、不規則な構造 (不規則性)、顕著な塵の帯 (吸収)、または粒状の外観 (解像度) のいずれかを持ちます。このカテゴリには、潮汐相互作用によって歪んだ相互作用銀河、近くの矮小不規則銀河、異常に大量のガスを持つ渦巻銀河が混在しています。

隣接ループ

これらの隣接ループは、銀河間の重力相互作用によって形成された構造のもう 1 つの現れです。これらのソースの一部は、合体プロセスがほぼ完了した銀河で構成されており、「隣接ループ」は相互作用の名残にすぎません。このカテゴリのオブジェクトには、空で最もよく研究されている超高輝度赤外線銀河の1 つであるArp 220があります。

不定形の渦巻き腕

これらの銀河の多くは合体残骸です。「不定形渦巻き腕」は衝突後に残る潮汐力による残骸です。

同心円

これらは殻のような構造を持つ銀河です。いくつかの殻構造は、最近の合体の結果であると特定されています。^{[要出典]ただし、他のケースでは、殻構造は}S0 銀河の外側のディスクを表す場合があります。複雑なケースでは、リングまたは殻を持つ銀河は、別の銀河と相互作用している S0 銀河であり、そのようなシステムでの殻の起源を特定することは困難な場合があります。

核分裂の出現

このカテゴリの天体の説明では銀河が分離しているように見えますが、これらの銀河のほとんどは合体しています。天体の多くには、相互作用の結果として形成された非常に顕著な潮汐尾と橋があります。ほとんどの天体は合体プロセスの初期段階にあり、銀河はまだ明確な核と明確な（ただし歪んでいる）ディスクを持っているように見えます。このカテゴリで最も注目すべき銀河には、触角銀河（NGC 4038 と NGC 4039、Arp 244）とマウス銀河（NGC 4676、Arp 242）があります。

しかし、これらの天体のすべてが相互作用銀河というわけではありません。これらの銀河のいくつかは、単に不規則な構造を持つ近傍の矮小銀河です。

不規則な塊

これらは、一貫した構造を持たない不規則な塊の連続のように見える天体です。これらの天体の多くは、単に近くにある矮小銀河です。これらの天体の中には相互作用銀河もあれば、小さな銀河群もあります。どちらの場合も、構成銀河の多くは不規則銀河です。2 つ以上のこのような不規則銀河が重なり合うと、1 つの大きな不規則銀河のように見えることがあります。そのため、特異銀河図鑑 (およびその他のカタログ) では、これらのペアやグループを単一の天体として分類することがよくあります。

二重銀河と多重銀河

アープは当初、これらの銀河を「二重銀河」と呼んでいたが、これらの源の多くは 2 つ以上の銀河である。一部の天体は相互作用銀河で構成されており、他の源は実際には銀河のグループである。違いは、相互作用銀河は歪むのに対し、グループ内の銀河は単に重力で互いに結びついているだけで、必ずしも大きな構造変化を引き起こすほど互いに近いわけではないという点である。

連結アーム

これらの銀河はすべて相互作用銀河のペアですが、 NGC 5679 (Arp 274) は相互作用銀河の三つ組である可能性があります。^[113] ここで説明されている連結した腕は、相互作用銀河の間に形成される潮汐橋の特徴です。これらの橋は、銀河相互作用の初期に形成されます。

相互作用する銀河

非晶質銀河のセクションにリストされている多くの天体とは異なり、これらの天体を構成する相互作用銀河は、依然として互いに区別可能です。

落下と吸引

真横向きの渦巻銀河 NGC 4631と矮小楕円銀河 NGC 4627（下）は、Arp 281ペアを構成している。

このカテゴリには奇妙な組み合わせのオブジェクトが含まれています。オブジェクトのうち 2 つは、エッジオンディスク銀河で、近くに小さな伴銀河があります。オブジェクトのうち 2 つは潮汐橋で接続されています。最後の 2 つのオブジェクトは、単に長距離で相互に作用している可能性があります。

風の影響

二重銀河のカテゴリーに含まれるが、これらの天体の多くは独立した銀河である。「風の影響」は外見に関するものであり、M82で見られるような高速ガスの実際の検出に関するものではない。場合によっては、外見は相互作用の結果である可能性がある。他のケース、特にNGC 3981 (Arp 289) では、かすかな拡張放射は銀河自体の固有の性質に関係しており、他の天体との相互作用によるものではない可能性がある。^[4]

長いフィラメント

これらのシステム内の長いフィラメントは、おそらく銀河間の重力相互作用の結果として生成された潮汐尾または橋です。

未分類のオブジェクト

アープは、アトラスの中で、オブジェクト 298 ～ 310 のサブ分類を与えていません。これらのオブジェクトのほとんどは、相互作用する銀河のペアです。

グループ

チェーン

その他

アマチュア天文学者のための最も明るいアープ銀河

アマチュア天文学者で、ときどき作家も務めるメイナード・ピッテンドリー氏は、典型的なアマチュア天文学者にとって最も簡単に観察できる、最も明るいアープ銀河のリストを作成しました。リストにある銀河は肉眼で観察でき、特別な写真撮影装置や画像撮影装置は必要ありません。次の銀河が含まれます。

Arp 26、別名M101
Arp 37、別名M77
Arp 76、別名M90
アルプ77
Arp 85、別名M51
Arp 116、別名M60
アルプ 120
Arp 152、別名M87
アルプ153
Arp 168、別名M32
アルプ 244
アルプ 269
アルプ 270
アルプ 271
アルプ 281
アルプ 286
Arp 317、別名M65
アルプ 313
Arp 337、別名M82

参照

さらに読む

J. Kanipe、D. Webb 『特異銀河のアープ・アトラス、年代記と観測者ガイド』、Willmann-Bell Inc. (2006) ISBN 978-0-943396-76-7

参考文献

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外部リンク

アープの特異銀河カタログのウェブサイト

注記

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