赤外線銀河
赤外線による発光が比較的強い銀河のうち、赤外線強度が10 L {\displaystyle L} ⊙ {\displaystyle _{\odot }} より小さい銀河はEまたはS0の形態つまり楕円銀河であることが多く、10-10 L {\displaystyle L} ⊙ {\displaystyle _{\odot }} の銀河は多くが渦巻銀河(SbやSc)である。赤外線銀河、つまり10 L {\displaystyle L} ⊙ {\displaystyle _{\odot }} より赤外線強度が高いものについては、形態が確認できないほど遠方にあることも多いが、形態が確認できるものについては、複数の銀河が衝突(合体)しつつあるか、そうでなくても不規則な形態をもつものが多い。超高光度赤外線銀河については、そのほとんどには衝突との関連が認められる。衝突した銀河かどうかは、その可視光による形態から明らかなこともあるし、様々な波長域の観察により核が複数あることからも分かることもある。超高光度銀河について調査した結果によれば、核と核の距離は10キロパーセク以内にあることが多く、離れていても数10キロパーセク程度である。
赤外線銀河の赤外線強度と可視光による銀河の分類を比べることのできるものについては、赤外線強度が強いグループになるほど、その中でのセイファート銀河の割合が増える。
10μm付近の波長は大気を通過してくる(大気の窓)のだが、25μmから600μmの波長域は地上から観測できない。
さらに効果的な観測をするために、1970年代には地球周回軌道に赤外線観測機器を置くことが検討されるようになる。1983年にはアメリカ、オランダ、イギリスの共同計画としてIRASが打ち上げられ、1983年1月25日から11月22日までの約10か月の活動期間の間に赤外線銀河を含むさまざまな赤外線発生源を多数発見した。この観測結果のうち、赤外線銀河に関するものは、例えば、RGBSサンプル(THE IRAS REVISED BRIGHT GALAXY SAMPLE)としてまとめられている。その後、1995年のISO(欧州宇宙機関)などのさまざまな赤外線観測衛星が打ち上げられ、赤外線銀河についても観測が続けられている。日本でも2006年にあかり(ASTRO-F, JAXA)を打ち上げ、2011年まで観測を行った。
赤外線の放射に特徴があるとはいえ、赤外線銀河の観測は赤外線のみならずさまざまな波長の電磁波をつかって行われている。例えば、スピッツァー宇宙望遠鏡に関連したプロジェクトとして、銀河近傍にある202のさまざまなタイプの赤外線銀河および超高光度赤外線銀河を選び、スピッツァー宇宙望遠鏡(赤外線)、チャンドラ(X線)、ハッブル宇宙望遠鏡(可視光、赤外線、紫外線)、GALEX(紫外線)、その他地上望遠鏡を使用した総合的な観測結果が集められ、GOALSサンプルとしてまとめられている。
マーフィらの結論によれば、複数の銀河の衝突・一体化が進む課程のなかで、銀河の光度は一定でない。衝突初期の段階と一体化の末期の段階で明るく輝き、超高光度赤外線銀河の光度に達する。しかし、その間の長い期間では比較的光度が低く、赤外線銀河の光度で輝く。一体化の最初の段階では、おそらくディスクの内側部分のガスが銀河の中心に落ち込み、強く輝くのである。銀河中心の活動が盛んになると、外側への圧力が強まり、銀河中心へのガスの供給が止まる。その後、一体化が十分進んだ後、残ったガスの量が十分であるか、または随伴銀河が飲み込まれることで、再度銀河中心へのガスの供給が始まり、超高光度赤外線銀河として輝くことになるのである。
超高光度赤外線銀河は、その後楕円銀河に発達するといわれている。これは、楕円銀河もやはり銀河同士の衝突・一体化によっ形成されたということが考えられているからである。超高光度赤外線銀河と楕円銀河を比較すると、楕円銀河の中でも、中型サイズで回転している(小さな核をもち、扁平な形状のもの)種類の楕円銀河とよく似た特徴を持つ。そのため、超高光度赤外線銀河はこの種類の楕円銀河へ発達していくと考えられる。あるいは超高光度赤外線銀河は、その後クエーサーに発達するとも言われている。超高光度赤外線銀河の中にしばしば見つかるAGNの中には、クエーサーに匹敵するエネルギーを発しているものがある。
↑ 例えば、K. Iwasawa, D. B. Sanders, A. S. Evans, N. Trentham, G. Miniutti and H. W. W. Spoon "Fe K emission in the ultraluminous infrared galaxy Arp 220" Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2005, pp.565-571を参照。
↑ L. Armus, et al. Ch.6
↑ 報告をしたのは、Roche, et al. "NGC 4418 - A very extinguished galaxy" Monthly Notice, Vol. 218, Royal Astronomical Society, 1986, pp.19-23。"よく知られている"と評価しているのは、例えば、H. W. W. Spoon, et al. "The obscured mid-infrared continuum of NGC 4418: A dust - and ice enshrouded AGN" Astronomy & Astrophysics, Vol. 365, 2001, p. L353。
1 2 3 A. S. Evanse, et al. "Compct nucleus of the deep silicate absorption galaxy NGC 4418" The astronomical Journal, Vol. 125, 2003, pp. 2341-2347