ルービンの銀河：Rubin's Galaxy

https://apod.nasa.gov/apod/ap230405.html

ペルセウス座方向、２億３千２百万光年のところにある、UGC2885渦巻銀河。
差し渡し、800,000光年の大きさがある。
綺麗な銀河だ。

UGC
ウプサラ銀河カタログ：Uppsala General Catalogue of　Galaxies　略称UGC
スウエーデン、ウプサラ天文台の天文学者P.ニールソンがまとめた銀河のカタログ。
赤緯－2.5度より北の北天部分の視直径が1’より大きいか，14.5等よりも明るいすべての銀河12,939個について，UGC番号（1－12921），位置（1950年），長・短軸の長さ，長軸の向き，ハッブル分類，明るさ，視線速度などを記載してある。北半球しか含んでいないが，一様な精度を保っているカタログ。

800,000光年の大きさというと、100,000光年の大きさの天の川銀河の8倍になる。
含まれる恒星は、１兆個と、これも天の川銀河の10倍ある。

さて、どの様にして、この様な巨大な銀河ができるのか。
いや、別にどんな大きな銀河ができても問題ないではないか、と思うかも知れない。

ところがそうはいかない。
砂鉄を撒いた紙の上に磁石を置いてみるといい。
磁石の近くには砂鉄が集まるが、磁石から遠ざかるにつれて、引き寄せられる砂鉄の量が減る。

つまり、磁石の磁力が遠くになると弱くなるから、砂鉄が引き寄せられなくなる。

同じように、銀河の中心に向かう重力も、中心から離れると弱くなる。つまり、銀河に物質を止めて置けなくなる。
従って、一定の大きさを超えると銀河から、物質＝恒星は飛び出してしまうので、銀河が大きくなるといっても限度があることになる。

これは、また銀河の周りを回っている星の回転速度が、銀河の中心から離れるにつれて遅くなるということにもつながる。

紐の先に錘をつけて振り回す時を考えてみればいい。
１mの紐と、２mの紐では、同じスピードで回転させると２mの紐の方が強く引っ張られるだろう。

つまり、２mの紐の先につけた錘の遠心力が強く働く。
逆にいえば、同じ強さで錘を引っ張る時には、ゆっくり回さなければならない。

銀河も同じで、銀河に属する星は、銀河の中心から遠ざかるにつれて、銀河の円盤を回るスピードは遅くなる。
ましてや、重力は重心＝銀河の中心から遠ざかるにつれて弱くなるのだから、ますます星の回転スピードは遅くなる。
そうしないと、星は銀河から飛び出してしまう。

・・・・ということになるはずだ。

これについて、ヴェラ・ルービン（Vera Rubin）さんという女性の天文学者が、このUGC2885をはじめ、数百の渦巻銀河の星の回転スピードを調べた。

どうやって調べたかというと、渦巻銀河の両端の星の光を比較した。回転の方向が、我々に向かっている星は、近づいているし、反対方向に向かっている星は遠ざかっている。
こうなると、ドップラー現象が起き、遠ざかる星から出る光は、波長が長くなり、近づく星から出る光の波長は短くなる。
これを比較する方法で調べたのです。
私もそうするだろなと思ったのだが。

そして、驚愕の事実を発見した。
なんと、銀河の外側に属する星の回転スピードが、遅くなってない！（理論値よりも）

早く回転すれば、遠心力がそれだけ強く働く。
つまり、星には銀河から飛び出すような力が働く。
それが、飛び出さないで止まっている。
星を引き留めている力が働いている。

しかし、計測できる銀河の物質が生み出す重力には、これだけの力はない。
これの意味することは・・・

我々の感知できない何かがあって、それが重力を生み出している。

ダークマターがある！

これは、ニュートン物理学にとって、一大衝撃だ。
本来なら、ノーベル賞をもらってもおかしくない発見だ。

だから、女性差別であると言われている。
実際、ヴェラ・ルービン（Vera Rubin）さんの生涯は、女性だからと大学に受け入れられなかったりと、いろいろな女性差別と戦い続けた人生でもあった。

ということで、この銀河はルービンの銀河と呼ばれているのである。