天文学：初期宇宙における成熟した銀河の棒状構造によって駆動される大規模なガス流入

棒状構造は近傍の円盤銀河のおよそ半数に存在し、銀河の永年進化において極めて重要な役割を果たす。棒状構造は、自転している円盤に非軸対称の摂動を与え、ガスを内側に輸送して、中心部のスターバーストや、場合によっては中心核の超大質量ブラックホールの活動に物質を供給する。それらは長寿命の構造であると考えられ、現在のところ赤方偏移z > 2で確認されている。しかし、初期の宇宙時代における棒状構造の発生とその影響については、十分な分解能での遠方の棒状構造の分光が非常に高コストであるため、ほとんど分かっていない。本論文で我々は、ビッグバンから26億年後となる赤方偏移2.467に位置する、銀河の棒状構造の運動学的な研究について報告する。我々は、塵に富んだ星形成銀河J0107aの一酸化炭素と原子状炭素の輝線を観測し、J0107aの棒状構造が近傍の棒状構造と一致するガス分布と運動を持つことを見いだした。同時に、この棒状構造は、円盤の自転を上回る大規模な非円運動を駆動し、1年当たり太陽質量のおよそ600倍の速度で中心部に分子ガスを流し込んでいることが分かった。我々の結果は、棒状構造に駆動される力学的過程と永年進化が111億年前に既に進行しており、大質量円盤銀河のガスが豊富な遠赤外線で明るい成長段階において、活発な星形成を駆動していたことを示している。

目次へ戻る