天の川銀河の構造とは？｜バルジ・円盤・ハローの三層構造

2026年3月12日2026年3月14日

夏の夜空を横切る、ぼんやりとした光の帯「天の川」。私たちはそれを「川」や「雲」のように見立ててきましたが、その正体は、太陽系を含む数千億個の星が集まった巨大な集団「天の川銀河（銀河系）」の断面です。

私たちが内側から見上げているこの巨大な構造物は、宇宙空間を俯瞰するとどのような形をしているのでしょうか。ただ星が無秩序に集まっているわけではありません。そこには、重力という物理法則に支配された明確な「三層構造」が存在します。

今回は、天の川銀河のスケールと、その形を維持している物理的な仕組みについて解説します。

天の川銀河の全体像｜直径10万光年の巨大構造

宇宙空間に浮かぶ天の川銀河を外側から観察できたとしたら、それは目玉焼きを2つ合わせたような、中心が膨らんだ薄い円盤の形をしています。

そのスケールは途方もありません。円盤の直径は約10万光年以上。光の速さ（秒速約30万km）で移動しても、端から端まで10万年かかる距離です。一方、円盤の厚さはおよそ1000〜3000光年ほどで、薄い円盤と厚い円盤という二層構造を持っています。

この巨大な円盤の中には、約2000億〜4000億個の恒星（太陽のように自ら光る星）が存在していると推定されています。

This infographic with artist’s concept views of our Milky Way galaxy highlights its main components: the disk, bulge, stellar halo, and dark matter halo. Scientists have a pretty good idea of the Milky Way’s overall structure, but since we’re nestled inside it, fine details are hard to see. Astronomers have used observations from different telescopes to piece together our galaxy's anatomy, and future observatories like NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope will make the picture even clearer. — Image Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

天の川銀河の三層構造

この10万光年の巨大な星の集団は、大きく分けて3つの領域に分類されます。それが「バルジ」「ディスク」「ハロー」です。

バルジ（中心の膨らみ）と超大質量ブラックホール

銀河の中心にある、直径約1万光年の球状に膨らんだ領域をバルジ（Bulge）と呼びます。ここには比較的高齢の星が極めて高い密度で密集しており、全体として黄色みを帯びて輝いています。

このバルジの中心、地球から約2万6000光年離れた場所には「いて座A*（エースター）」と呼ばれる電波源があります。その正体は、太陽の約400万倍の質量を持つ「超大質量ブラックホール」です。極めて狭い領域に莫大な質量が集中しており、強大な重力で銀河中心部の星々の動きを支配しています。

ディスク（円盤）と渦状腕

バルジの周囲に広がる、星やガスが平面的に分布する領域がディスク（Disk：円盤）です。太陽系もこのディスク内に位置しており、中心から約2万6000光年という、銀河の「郊外」に存在しています。

ディスクの最大の特徴は、星間ガス（水素などを主成分とする宇宙空間のガス）が豊富に存在することです。ガスが密集することで新しい星が次々と誕生しており、高温で青白く輝く若い星が多く見られます。また、真上から見ると「渦状腕（スパイラルアーム）」と呼ばれる、星やガスが密に集まった美しい渦巻き模様が確認できます。