超新星による巨大な宇宙空間の空洞化を発見

超新星による巨大な宇宙空間の空洞化を発見天文・宇宙

星の形成については、天文学者の間でもまだ解明されていない部分があります。

例えば、星は単独で形成されるのではなく、広大な星間分子雲の中で誕生することがわかっています。

星間分子雲1主要な成分である水素が主に水素分子状態(H2ガス)で存在している星間ガス雲のこと。天文学辞典には、星が生まれるのに十分な密度のガスが含まれており、重力によって星が形成されます。

渦巻き銀河2渦巻腕を持つ銀河。渦状銀河ということもある。レンズ状銀河(円盤は持つが渦巻腕は持たない:近年はS0(エスゼロ)銀河と呼ばれることが多い)と合わせて円盤銀河(disk galaxy)と総称されることがある。 現在の宇宙において最もありふれた銀河のタイプであるが、銀河団のような銀河密度の高い場所には少ない傾向がある。星の集団として見た場合、渦巻銀河は、中心部のバルジ、(渦巻腕を含む)銀河円盤(ディスク)、バルジと円盤を包み込むハローの3つの成分で構成されている。天文学辞典では、この分子雲が渦巻腕3渦巻銀河が持つ渦状の構造のことで、渦状腕ともいう。天文学辞典の中に多く存在するため、星は渦巻き腕の中で生まれることが多いのです。

私たちの身近な天の川銀河4太陽系が属している銀河のこと。銀河系とも言う。天文学辞典でも、このような分子雲がいくつか観測されています。

最も有名なのは、オリオン座分子雲複合体の一部であるオリオン星雲ですが、ペルセウス座やおうし座の分子雲など、他にも有名な分子雲があります。

これらの雲の中で星が形成されているのを見ることができます。

このような高密度の分子雲がどのようにして作られるのか、よくわかっていない部分があります。

渦巻き状の腕に沿って見られることが多いので、腕に沿って星が渋滞のように集まってくる圧力波の中で形成されるという説があります。

また、超新星爆発がきっかけで形成されるという説もあります。

超新星爆発は、星間ガスや塵に衝撃を与え、星間ガスや塵が束になる原因となります。

しかし、分子雲の位置を特定するのは非常に難しいため、この考えを証明するのは困難です。

というのも、分子雲の位置を特定するのは非常に難しいからです。

空のどこにあるかはわかりますが、距離を特定するのは困難です。

しかし、今回の研究では、ペルセウス座とおうし座の雲の位置を特定し、超新星モデルを支持する結果が得られました。

研究チームは、探査機「ガイア」5天の川銀河(銀河系)の詳細な三次元地図を作ることを目的としてヨーロッパ宇宙機関が2013年12月に打ち上げたアストロメトリ専用の衛星。ヒッパルコス衛星の後継機である。太陽と地球のラグランジュ点L_2の周りで観測を行う。20等級までの約10億個以上(天の川銀河にある星の約1%)の恒星の位置と固有運動と明るさ(分光測光)、17等級までの1億個以上の恒星の視線速度の測定を目的としている。天文学辞典のデータを用いて、ペルセウス座とおうし座の分子雲を3次元的にマッピングしました。

また、この地域にある他の暗い雲もマッピングし、それらがすべて1つの構造体の一部であることを発見しました。

それらはすべて、約500光年の大きさの泡の表面に沿って存在しています。

おうし座の分子雲(青)とペルセウス座の分子雲(赤)の間に泡が存在する。

おうし座の分子雲(青)とペルセウス座の分子雲(赤)の間に泡が存在する。©Jasen Lux Chambers/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

球状の構造は非常に鮮明で、研究チームは拡張現実(AR)バージョンも作成しました。

この泡の構造から、研究チームは、約1,000万年前に起こった大きな超新星または一連の超新星によって形成されたと推定しています。

現在、私たちが見ている雲やその中で形成されている星は、超新星の衝撃波の結果です。

今回の研究は、超新星が星の形成において、より重い元素の寄与以上に重要な役割を果たしていることを示しています。

今回のような3Dマップがあれば、シミュレーションモデルと比較して、雲の形成と星の形成の両方をより深く理解することができます。

Published by UniverseToday. Bialy, Shmuel, et al. “The Per-Tau Shell: A Giant Star-forming Spherical Shell Revealed by 3D Dust Observations.” The Astrophysical Journal Letters 919.1 (2021): L5.
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