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メシエ 82 ( NGC 3034、葉巻銀河、またはM82としても知られる) は、おおぐま座の約 1200 万光年離れたところにあるスターバースト銀河です。M81 銀河群の中で 2 番目に大きく、D 25等光度線直径は12.52キロパーセク(40,800光年)です。[ 1 ] [ 5 ]天の川銀河の約 5 倍の明るさで、中心領域は約 100 倍の明るさです。[ 7 ]スターバースト活動は、近隣の銀河M81 (NGC 3031)との相互作用によって引き起こされたと考えられています。地球に最も近いスターバースト銀河の 1 つとして、M82 はこのタイプの銀河の典型的な例です。[ 7 ] [ a ] Ia型超新星SN 2014Jは、2014年1月21日に銀河内で発見された。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 2014年、M82を研究していた科学者たちは、これまで知られている中で最も明るいパルサー、M82 X-2を発見した。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
2023年11月、 M82でガンマ線バーストが観測され、これはマグネターから発生したと判断された。これは天の川銀河の外で検出された最初の現象であり、これまで検出された4番目の現象である。[ 14 ] [ 15 ]
M82, with M81, was discovered by Johann Elert Bode in 1774; he described it as a "nebulous patch", this one about 3⁄4 degree away from the other, "very pale and of elongated shape". In 1779, Pierre Méchain independently rediscovered both objects and reported them to Charles Messier, who added them to his catalog.[16]
M82 was believed to be an irregular galaxy. In 2005, however, two symmetric spiral arms were discovered in near-infrared (NIR) images of M82. The arms were detected by subtracting an axisymmetric exponential disk from the NIR images. Even though the arms were detected in NIR images, they are bluer than the disk. The arms had been missed due to M82's high disk surface brightness, the nearly edge-on view of this galaxy (~80°),[7] and obscuration by a complex network of dusty filaments in its optical images. These arms emanate from the ends of the NIR bar and can be followed for the length of three disc scales. Assuming that the northern part of M82 is nearer to us, as most of the literature does, the observed sense of rotation implies trailing arms.[17]
In 2005, the Hubble Space Telescope revealed 197 young massive clusters in the starburst core.[7] The average mass of these clusters is around 200,000 solar masses, hence the starburst core is a very energetic and high-density environment.[7] Throughout the galaxy's center, young stars are being born 10 times faster than they are inside the entire Milky Way Galaxy.[18]
M82の中心部では、活発なスターバースト領域が直径500 pcに広がっています。この領域には、可視光で検出可能な4つの高表面輝度領域または塊（A、C、D、Eと命名）があります。[ 7 ]これらの塊は、X線、赤外線、電波の周波数で既知の天体に対応しています。 [ 7 ]そのため、これらは我々の視点から見て最も遮蔽の少ないスターバーストクラスターであると考えられています。[ 7 ] M82特有の双極性アウトフロー（または「スーパーウィンド」）は、塊AとCに集中しているようで、塊内で約10年に1回の割合で発生する超新星爆発によって放出されるエネルギーによって供給されています。 [ 7 ]
チャンドラX線観測衛星は、 M82の中心から約600光年離れた場所で変動するX線放射を検出した。天文学者たちは、これは既知の最初の中間質量ブラックホール（質量が太陽の約200～5000倍）から来ていると推測している。[ 19 ] M82は、ほとんどの銀河と同様に、中心に超大質量ブラックホールを宿している。 [ 20 ]このブラックホールの質量は、恒星力学から測定すると、約3×10⁷太陽質量である。[ 20 ]
2010年4月、英国マンチェスター大学のジョドレルバンク天文台で働く電波天文学者たちは、M82銀河にある天体が電波を発信し始めたことを報告した。その放射は、これまで宇宙のどこにも見られなかったものだった。[ 21 ]
この天体の性質についてはいくつかの理論が提唱されているが、現在、観測データに完全に合致する理論はない。[ 21 ]この天体は、電波光度が非常に高いがX線光度が低く、かなり安定している珍しい「マイクロクエーサー」である可能性があり、低X線光度の銀河系マイクロクエーサーSS 433の類似物である可能性があると示唆されている。[ 22 ]しかし、既知のマイクロクエーサーはすべて大量のX線を放出するのに対し、この天体のX線フラックスは測定閾値以下である。[ 21 ]この天体はM82の中心から数秒角離れた位置にあるため、超大質量ブラックホールと関連している可能性は低い。銀河中心に対して光速の4倍の見かけ上の超光速運動をしている。 [ 23 ] [ 24 ]見かけ上の超光速運動は、大質量ブラックホールの相対論的ジェットと一致しており、光源自体が光速を超えて移動していることを示しているわけではない。[ 23 ]
M82は、より大きな隣の渦巻銀河M81から物理的な影響を受けている。重力による潮汐力によってM82は変形しており、この過程は約1億年前に始まった。この相互作用により、星形成は「通常の」銀河に比べて10倍に増加した。
M82はM81と少なくとも1回の潮汐衝突を起こしており、その結果、過去2億年の間に大量のガスが銀河の中心部に流れ込んだ。[ 7 ]最も最近の衝突は2～5 × 10⁶年前頃に起こったと考えられている。8年前に始まり、集中したスターバーストとそれに伴うクラスター年齢分布の顕著なピークをもたらした。 [ 7 ]このスターバーストは最大約5000万年間続き、 年間約10 M☉ 。[ 7 ]その後2回のスターバーストが発生し、最後のスターバースト（約4～6 Myr前）が、超星団（SSC）とそのより軽い対応物の両方を含むコアクラスターを形成した可能性がある。[ 7 ]
M82の円盤内の星は5億年前にバースト的に形成されたようで、円盤には球状星団に似た特性を持つ（ただしより若い）数百の星団が散在し、1億年前には停止し、中心のスターバースト以外ではこの銀河では星形成は起こっておらず、10億年前からハローでは低レベルで星形成が起こっている。これらの特徴を説明する提案として、M82は以前は表面輝度の低い銀河であり、巨大な隣の銀河との相互作用によって星形成が引き起こされたというものがある。[ 25 ]地球からのそれぞれの距離の違いを無視すると、M81とM82の中心は視覚的に約13万光年離れている。[ 26 ]実際の分離距離は300 +300 −200 クライ。[ 27 ] [ 2 ]
スターバースト銀河であるメシエ82は、若い大質量星の崩壊によって引き起こされる超新星爆発が頻繁に発生する傾向がある。最初に報告された（ただし偽の）超新星候補はSN 1986Dで、当初は銀河内部の超新星と考えられていたが、実際には変動する短波長赤外線源であることが判明した。[ 28 ]
銀河で記録された最初の確認された超新星は、リック天文台の超新星探査によって2003年11月に撮影された画像から2004年3月に発見されたSN 2004amです。これは後にII型超新星であることが判明しました。[ 29 ] 2008年には、銀河でSN 2008izと命名された電波過渡現象が検出され、可視光では塵やガス雲によって遮られて検出できなかったため、電波のみの超新星である可能性が高いと考えられました。[ 30 ] 2009年にも同様の電波のみの過渡現象が報告されましたが、正式な命名を受けることはなく、同様に未確認でした。[ 28 ]
正確かつ徹底的な超新星調査が行われる以前は、過去数十年に他にも多くの超新星が発生したと考えられています。欧州VLBIネットワークは、 1980年代と90年代に銀河内のいくつかの潜在的な超新星残骸を調査しました。1つの超新星残骸は1986年から1997年の間に明らかに膨張しており、元々は1960年代初頭に超新星爆発を起こしたことを示唆しています。また、他の2つの残骸も膨張している可能性があり、ほぼ同年代である可能性を示唆していますが、当時は確認できませんでした。[ 31 ]
2014年1月21日19時20分（協定世界時）、ロンドン大学天文台の天体物理学講師スティーブ・フォッシーと4人の学生によって、 M82に見かけの等級+11.7の新しい特徴的な星が観測された。2日後には等級+10.9まで明るくなった。M82の以前の観測を調べたところ、この超新星は1月15日から20日の間だけでなく、その間にも存在し、等級+14.4から+11.3まで明るくなっていたことがわかった。1月14日に撮影された画像からは、限界等級+17まで見つけることができなかった。当初は、小型望遠鏡や大型双眼鏡の視覚範囲内で等級+8.5まで明るくなる可能性があると示唆されていたが[ 32 ]、月末にはより暗い+10.5でピークに達した。[ 33 ]予備分析では「若い赤化したIa型超新星」と分類された。国際天文学連合（IAU）はこれをSN 2014Jと命名した。[ 34 ] SN 1993Jも比較的近い距離にあり、M82のより大きな伴銀河M81にあった。大マゼラン雲のSN 1987Aはもっと近かった。2014JはSN 1972E以来最も近いIa型超新星である。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
