2014年12月13日　Chapter-527　 銀河系をコンピューターの中に再現する

自分の顔を自分で見ることが出来ないのと同じで、天の川銀河の中で暮らす私たちには天の川銀河の本当の姿を見ることは出来ません。そのため、天の川銀河はアンドロメダ銀河の兄弟のようなよく巻いた渦巻き銀河だろう、と想像されていました。

ですが、現在では中心部分の目玉焼きの黄身に相当する部分から2方向に伸びた星の腕を持つ棒渦巻き銀河であることがわかっています。

天の川銀河の正確な構造を知るためには、銀河内の星の位置や移動速度、移動方向の正確な測定が必要です。そのような観測を行うのが欧州の位置天文宇宙望遠鏡「ガイア」や日本が計画中の「ジャスミン」です。

得られた星の動き方に関するデータから銀河の構造を描き出すには、コンピューターシミュレーションが重要な役割を果たします。シミュレーションでは数千億個もの星や銀河を包み込むダークマターの間に働く重力を計算しなければなりませんでしたが、これまではアルゴリズムが十分に最適化されていなかったことやコンピューターの性能などの問題から1000個程度の星を1つの粒子にまとめて置き換えるなど、簡略化した計算が行われてきました。

今回、日本の国立天文台理論研究部の研究者らは、より本当の天の川銀河に近い状態でシミュレーションを行うためにスーパーコンピューターで2400億個の粒子を用いて天の川銀河を表現し、世界最大規模の天の川銀河シミュレーションを行うことに成功しました。

現時点では研究は途中段階で、今後、観測データとシミュレーションで得られた結果を比較することにより、天の川銀河の棒状構造や渦巻き腕の位置、大きさ、それらの構造の進化過程が明らかになっていくことが期待されています。