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SCIENTIFIC AMERICAN December 2014

Fossil Hunting in the Milky Way

恒星ストリームで探る銀河の進化

By Kathryn V. Johnston K. V. ジョンストン
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Go outside on a dark, clear night, far away from the glare of city lights, and look up. You will see the glowing band of the Milky Way arching dramatically overhead. It has now been four centuries since Galileo Galilei first turned a telescope toward this awesome sight and noted that the “milk” is actually countless individual stars, too faint to be separated by the naked eye. It took another three centuries for astronomers to convince themselves that the Milky Way is just one of billions of galaxies in the universe.  まばゆく輝く都会を遠く離れ,暗く澄んだ夜,空を見上げる。頭上にかかるのは雄大な天の川の光の帯だ。400年前,ガリレオ(Galileo Galilei)がこの見事な眺めに初めて望遠鏡を向け,実はこの“川”が肉眼では見分けられない無数の星の集まりであることに気付いた。そしてガリレオの時代から3世紀の時を経て,天文学者は天の川が宇宙に散らばる数十億ある銀河の1つにすぎないことを確信するに至った。
In fact, the Milky Way itself is not simply one galaxy: recent work has shown that it has lured in and engulfed many smaller galaxies over time, integrating their stars into itself. At least 20 dwarf galaxies—ranging in size from one millionth to one hundredth the size of the Milky Way—are known to orbit it now, with dozens more probably still undiscovered. And the current satellites are thought to be just a tiny fraction of those that ever existed, the rest having been drawn into our galaxy by gravity and absorbed long ago. This ingestion started when the Milky Way was younger and smaller than it is now and continues today—the satellite galaxies that still exist may eventually be swallowed up.  実のところ天の川は1つの銀河でできているのではない。最近の研究によって,天の川銀河は長い歴史の間に多数の小銀河を呑み込み,そうした星々を自らの一部にしてきたことがわかってきた。現在,天の川銀河周辺には,サイズがその1/100から100万分の1の矮小銀河が少なくとも20個,周回していることがわかっており,未発見の矮小銀河もおそらく数十個単位で存在するとみられている。
 現存するこうした伴銀河は,これまで存在していた多数の小銀河のごく一部の生き残りだと思われ,それ以外の小銀河はすでに天の川銀河の重力に引き寄せられ吸収されたと考えられる。
 天の川銀河が小銀河を呑み込み始めたのは,今よりもずっと若くサイズが小さかった頃だが,そのプロセスは現在も続いている。今,天の川銀河の周辺にある伴銀河もいずれは呑み込まれることだろう。
Long after their demise, these victims of the Milky Way’s gravitational appetite leave traces in the form of faint streams of stars that stretch across the sky. Over the past 15 years a relatively new field, which came to be called galactic archaeology, has revealed many of these streams. By studying these fossils from our galaxy’s past, galactic archaeologists are piecing together events from the Milky Way’s history and gaining clues to the way other so-called spiral galaxies arise and evolve.  天の川銀河の重力の餌食となった銀河は,呑み込まれた後も長い期間にわたって痕跡を残す。夜空に長く伸びた筋状のかすかな星の列,「恒星ストリーム」だ。15年ほど前から銀河考古学と呼ばれる新分野が登場し,そうした恒星ストリームが数多く発見された。銀河考古学者は天の川銀河の過去が眠るこれらの化石を調べることで,天の川銀河の歴史の全容を明らかにし,いわゆる渦巻銀河がどのようにして誕生し,進化したかを解明するための手がかりを得ようとしている。
Ideally one would study galaxies from the outside as well as within. We cannot do that for our own galaxy. But by taking advantage of our close-up view from inside the Milky Way, we can obtain detailed information that cannot be gained by examining other galaxies from without.  銀河を研究するには,銀河の外側と内側の両方から調べることができれば理想的だ。天の川銀河に関していえば外側から調べることは不可能だが,その内部を間近から観測できる地の利を生かし,他の銀河を外から調べるだけではわからない詳細な情報を手に入れることができる。