クラゲ銀河

ラム圧で剝ぎ取られたESO 137-001からのガス（左）と、呼び名の由来になったクラゲの触手（右）

クラゲ銀河（クラゲぎんが、英語: jellyfish galaxy）とは、銀河団中に見られる銀河の1つである^[1]。特徴的なガスの尾を持ち、その様子がクラゲのように見えることからこの呼び名がついており、尾に沿って星形成領域が点在していることも多い。クラゲ銀河は、銀河団の中にある銀河が、銀河団ガスの密度が高い領域を通過する際に形成される。通過の際、向かい風を受けるように銀河と銀河団ガスが衝突した結果、ラム圧剥離と呼ばれるプロセスで銀河内のガスなどの物質が剥ぎ取られることで、剥ぎ取られたガスが尾のように通過の軌跡として残り、特徴的な外観を示す^[2]。

クラゲ銀河は遠方宇宙でも発見されており、最も遠方にある発見候補はジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で発見された赤方偏移z=1.156（85億光年）の距離に位置するCOSMOS2020-635829である^[3][4]。

形成

銀河団は銀河団間物質（銀河団ガス、ICM）による相互作用によって、構成する銀河に相互作用を及ぼし変容させることが知られている。観測される効果として、相互作用銀河の発生や銀河ハラスメント（英語版）と呼ばれる現象の発生のほかに、クラゲ銀河の形成がある^[5]。 クラゲ銀河は、銀河団内部の高密度環境の効果によって銀河に生じる変容として、最も極端な例として観察される^[6]。

クラゲ銀河の尾は、ラム圧剝離（RPS）と呼ばれるプロセスで生じる。ICM中を移動する銀河がICMから向かい風のように受ける圧力の強さは、ICMの銀河に衝突している場所の局所的な密度に比例し、ICMに対する銀河の移動速度の二乗に比例して大きくなる。その結果、銀河中の星間物質からガスが剝ぎ取られ、このガスは銀河の移動方向に沿って後方へ伸び、ガス状の星形成領域の尾を形成する。この尾と、銀河の円盤部分の形の歪みがクラゲに見えることから、この種の形態を示す銀河をクラゲ銀河と呼ぶようになった^[5]。大規模な数値シミュレーションを用いた数多くの研究で、低質量な銀河団でも緩やかに銀河からガスをはぎ取ることができると予想されている^[7]。また、ガスの尾で星形成が生じる条件として、銀河団中を銀河が超音速で移動しているときにのみ星形成領域が見られる傾向が分かっている^[8]。

特徴

クラゲ銀河についての観測研究で、この種の銀河は他の同質量程度で銀河団中心付近に位置している銀河と比べて、活動銀河核（AGN）を有する割合が高いことが分かっている。このことは、銀河が受けるラム圧の効果と超大質量ブラックホール（SMBH）の成長に何らかのつながりがあることを示唆している。SMBHの成長はクラゲ銀河が受けるガスの圧力によって引き起こされ、激しいAGNフィードバックや星形成を誘発するとされている^[6]。

市民科学プロジェクトでの大量発見

市民科学プロジェクトのウェブプラットフォームズーニバースでは「Cosmological jellyfish」と題されたプロジェクトにおいて、IllustrisTNGと呼ばれる大規模シミュレーションで再現された多数の銀河の中にクラゲ銀河の特徴を示すものがないかを一般市民ユーザーが目視で判別するプロジェクトが行われた^[9]。コンピューターである程度絞り込んだ約9万枚の銀河の画像のうち約5000枚がクラゲ銀河であることが見つかり、成果は2023年から2024年にかけて3報の論文として出版された。これらの論文では、これまでクラゲ銀河の捜索が行われていなかった低質量銀河団・ラム圧の弱い銀河団外縁部・観測自体が困難な遠方宇宙でもクラゲ銀河が存在しうることや^[10]、クラゲ銀河を形成するラム圧剥離が15億年から80億年継続し、剝ぎ取られた物質が冷えたガスとして銀河団内に蓄積すること^[11]、ラム圧剥離によって星形成の材料であるガスを失った銀河では星形成はその後活発に行われないこと^[12]が発表された。

シミュレーションだけでなく、セロ・トロロ汎米天文台のビクター・M・ブランコ望遠鏡に搭載されたダークエネルギーカメラでの実際の撮影データ、DeCaLS DR9から取り出した、銀河団中の渦巻銀河からクラゲ銀河を探す市民科学プロジェクト「Fishing for Jellyfish Galaxies」もZooniverseで実施された^[13]。 2026年に公開された論文では、82の銀河団中の約50000天体から、新しく6600個以上のクラゲ銀河の候補を発見したことが明らかにされた^[14]。

主な発見例

クラゲ銀河はうみへび座銀河団や^[15]Abell 212（構成銀河ACO 2125 C153について赤方偏移z=0.20）^[16][2]、Abell 2667（英語版）(構成銀河G234144−260358についてz=0.23)^[16][2]などで発見されてきた。特にAbell 2744（英語版）（z=0.31）では、中心銀河のACO 2744^[17]のほか、HLS001427–30234/ACO 2744 F0083^{[16][2][17][18]}、GLX001426–30241/ACO 2744 F0237/ACO 2733 CN104^[17][18]、MIP001417–302303/ACO 2744 F1228^[17][18]、HLS001428–302334^[18]、GLX001354–302212^[18]など多数のクラゲ銀河が発見されている。

ギャラリー

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  ヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡VLTに取り付けられたMUSE装置で撮影されたクラゲ銀河PGC 29820（英語版）^[19]
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  ハッブル宇宙望遠鏡が撮影したPGC 29820
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  VLT/MUSEが撮影したクラゲ銀河JW100
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  クラゲ銀河SDSS J1110+6459は銀河団の隣にあり、青い物質が滴り落ちているように見える^[20]
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  ハッブル宇宙望遠鏡が撮影したクラゲ銀河IC 5337（英語版）（右下）から多数のガスの筋が流れ出る様子
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  ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が撮影したクラゲ銀河MACSJ0451-JFG1

脚注

外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、クラゲ銀河に関連するカテゴリがあります。

• Fishing for Jellyfish Galaxiesプロジェクトブログページ