銀河系外の星の初めての詳細な画像はこの世のものではない

銀河系外の星の初めての詳細な画像はこの世のものではない

16万光年離れた太陽の2000倍の大きさの星が死につつあります。今回、その星はかつてないほど間近から撮影され、その活動と周囲の構造の詳細が明らかになりました。

この恒星の最近の画像は、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡干渉計によって撮影されたもので、恒星が死の苦しみを味わう中で、大量のガスと塵を放出している様子を明らかにしました。恒星がどのように物質を放出しているのか、そしてその物質が恒星の周りにどのように付着しているのかを観察することで、恒星の寿命の終末期や恒星系の詳細を知ることができます。

この星の名前はWOH G64です。初めてこの画像を見た時に口にするであろう言葉と全く同じ発音で、珍しい擬音語のような満足感を与えてくれます。この星は赤色超巨星(有名なベテルギウスと同じ)で、約300億個の恒星を含む矮小銀河である大マゼラン雲に位置しています。

恒星が周囲にガスと塵を放出したため、それらの物質が恒星の周囲に繭を形成し、下の画像では薄い楕円形のリングとして見えています。研究チームによるVLTIデータの分析結果は、本日『Astronomy & Astrophysics』誌に掲載されました。

「初めて、我々の銀河系外の銀河にある死にゆく星の拡大画像を撮影することに成功しました」と、チリのアンドレス・ベロ大学の天体物理学者で、この研究の筆頭著者である大中啓一氏は、ギズモードへのメールで述べた。「卵形の繭を発見しました。その中に星が隠れており、リングに囲まれています。これは、死にゆく星が大量の物質を放出していることを意味します。」

研究チームがWOH G64の画像を撮影することにしたのは、いくつかの理由がある。まず、この超巨星は猛烈な勢いで物質を放出しており、天体物理学者にとって、超新星爆発(明るい爆発で死にゆく星が宇宙に物質を放出しながら死ぬこと)に至る死にゆく星のダイナミクスを理解する手がかりとなる。さらに、WOH G64までの距離も正確に分かっているため、研究チームは星の質量と放出されるエネルギーを計算するのが容易になる。

左: WOH G64 の画像、右: 星とその周囲の繭のような物質の図。
左:WOH G64の画像。右:恒星とその周囲の繭のような物質の図解。画像/図解:ESO/K. Ohnaka et al., L. Calçada

「この星は、その種の中で最も極端なものの一つであり、いかなる劇的な変化も爆発的な終焉に近づく可能性がある」と、論文の共著者でキール大学天文台の所長ジャッコ・ヴァン・ルーン氏はESOの発表で述べた。

「恒星を覆い尽くす塵のトーラスの存在は、以前の測定から既に推測されていましたが、今回、著者らは実際にそれを撮影することに成功しました。これにより、初めてそれを適切に観察し、その形状と構造をモデル化することができます。これは、この超巨星を理解する上で重要な一歩です」と、ハンガリーのコンコリ天文台の天文学者、ラースロー・モルナール氏はギズモードへのメールで述べています。モルナール氏は今年初め、ベテルギウスに関する新たな研究論文を共同執筆し、この星の奇妙な減光パターンは、赤色超巨星を周回するより小さな恒星によるものである可能性があると提唱しています。

「彼らはまた、データと星全体の明るさの経時的な変化も観測しており、それ自体興味深いものですが、この点に関して利用可能なデータの少なさによって結論は限定されています」とモルナール氏は付け加えた。「ルビン天文台の今後の10年間の調査によって、この問題も解決されることを期待しています。」

研究チームは、より長い波長で同様に星のクローズアップ画像を撮影する予定であり、これにより上の写真よりも多くの物質が明らかになる可能性がある。つまり、上の図に描かれている星からのリング状の放出物が、画像で見えるようになるかもしれない。

それまでは、この不気味で、確かにぼやけているサウロンの目のような赤色超巨星の画像で満足するしかないだろう。しかし、これほどの解像度でも、私たちの望遠鏡がこれほど遠くの星を間近で捉えられるのは驚くべきことだ。

訂正:この記事の以前のバージョンでは、この巨星の質量は太陽の2,000倍であると誤って記載されていました。正しくは、直径は太陽の2,000倍です。 

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