ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が「星のパーティー」を再現、あなたも招待

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が7月に驚異的な画像を送信し始めたとき、最初のデータの一部は、南リング星雲の楕円形の曲線の中に少なくとも2つ、おそらくさらに3つの見えない星があることを示しました。

南リング星雲は惑星状星雲ですが、実際には惑星とは何の関係もありません。赤色巨星と呼ばれる恒星の爆発の結果です。欧州宇宙機関 (ESA) によると、太陽より少し大きい恒星が中心核の水素燃料を使い果たすと、恒星は膨張して赤色巨星になります。赤色巨星は元の恒星の数百倍も幅が広くなることもあります。赤色巨星は最終的に外層を脱ぎ捨てて星雲を形成し、冷却残骸である白色矮星に収縮します。

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現在、研究者らは地球から約2,000光年離れたこの特定の星雲の画像を再構成しており、それによると、この「星のパーティー」には最大5つの星があったが、現在そこに見えるパーティーの星は2つだけであることがわかった。

オーストラリアのシドニーにあるマッコーリー大学のオルソラ・デ・マルコ氏が率いる約70人の研究者からなるチームは、昨日ネイチャー・アストロノミー誌に発表した研究で、この発見の詳細を述べている。彼らはまず、ウェッブが南リング星雲を非常に詳細に撮影した10枚の写真を分析して「パーティーシーン」を再現した。NASAによると、さまざまな質量にまたがる小さな星の集団が一緒に形成され、年を取っても互いの周りを回り続けるのはよくあることだ。チームはこの原理を使って数千年前にタイムスリップし、この星雲の色鮮やかなガスと塵の雲の形状を説明できるものを解明した。

研究チームは、この惑星状星雲が作られる前に、星雲内の複数の星が、中心にある2つのパーティー星（赤で表示）の暗い星と相互作用していた可能性があると発見した。「パーティーの主星と『踊った』最初の星は光のショーを演出し、反対方向に物質の噴流を放出した。退く前に、その暗い星に塵の覆いをかけた。今やずっと小さくなった同じダンサーは、死にゆく星と融合したか、そのまぶしさの中に隠れているのかもしれない」とNASAのチームは書いている。

さらに、パーティー参加者の 3 人目が中心星に何度か近づいた可能性もある。その星は最初の伴星から噴出したジェットをかき混ぜ、星雲内のガスと塵の端に波型の形状を形成するのに役立った。4 番目の星も取り残されたくなかったようで、より広い軌道で祝賀会に貢献した。その後、その星はシーンを周回し、ガスと塵をかき混ぜ、星雲の外側に大きなリングのシステムを形成した。5 番目の星は最も有名でパーティーの盛り上がりを演出する。それは「予想どおりに、そして穏やかに」集まりの周りを回り続ける明るい白青の星である。

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研究チームは、星の集まりを覗くだけでなく、中心の恒星がガスと塵の層を放出する前の質量も正確に測定した。この惑星状星雲を形成する前の恒星の質量は太陽の約3倍だったと推定されている。塵とガスを放出した後の質量は太陽の約60%だった。

NASA によると、これは JWST が撮影した最初の画像に関する最初の研究であり、今後さらに詳細と発見が発表される見込みです。また、JWST の NIRCam と中間赤外線装置 (MIRI) で撮影された画像が、ESA の Gaia 観測所の既存のデータと組み合わせられた初めての例でもあります。このデータにより、チームは星雲が形成される前の中心星の質量を正確に特定することができました。