小さな銀河から吹き出す巨大バブルの発見~形成初期の銀河における超新星フィードバックの解明に向けて~

2025-04-23 東京大学

東京大学などの国際研究チームは、超大型望遠鏡の可視面分光装置MUSEを用いて、小さな矮小銀河J1044+0353から吹き出す直径約2万3000光年の巨大バブル構造を発見しました。これらのバブルは従来の超新星爆発による理論モデルでは説明困難な規模であり、形成初期の銀河における超新星フィードバックのメカニズムに新たな視点をもたらします。J1044+0353は天の川銀河の250分の1の質量でありながら、過去2000万年間に数万回以上の爆発を起こし、このような巨大構造を形成したと推測されています。初期宇宙の銀河進化解明に向け、同様の現象の普遍性を明らかにすべく、今後さらなる観測が期待されます。

小さな銀河から吹き出す巨大バブルの発見~形成初期の銀河における超新星フィードバックの解明に向けて~
黒で示された小さな銀河J1044+0353が巨大バブルを吹き出す様子 (クレジット: E. C. Herenz)

<関連情報>

極端な星形成領域J1044+0353がキロパーセク規模の泡を吹き出す The extreme starburst J1044+0353 blows kiloparsec-scale bubbles

Edmund Christian Herenz , Haruka Kusakabe , Soumil Maulick
Publications of the Astronomical Society of Japan  Published:23 July 2025
DOI:https://doi.org/10.1093/pasj/psaf073

Abstract

We report the discovery of a kiloparsec-scale lacy filamentary structure in low-surface-brightness Hα and [O iii] λ5077emission around the low-redshift, extremely metal-poor and compact reionization-era analogue SDSS J1044+0353. We identify seven elliptical arcs in Hα emission at SB ~1–2×10-18 ergs-1 cm-2 arcsec⁠-2. We interpret these features as limb-brightened giant shells that bound egg-shaped super-bubbles with 3–3.5 kpc radii. These shells are significantly larger than the known giant shells around nearby star-forming dwarfs. Kinematic maps reveal a gradient perpendicular to the major axis and line broadening in the outskirts. The latter, when interpreted due to line splitting of the expanding shells, suggests expansion velocities of~40 km s⁠-1. Notably, the properties of the giant shells evade description by simple analytic prescriptions for energy- and momentum-driven super-bubbles.

1701物理及び化学
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