天の川の「裏庭」には、恐ろしい姿をした宇宙の「蜘蛛」がいるのでしょうか？

銀河の鉄の隣人！それは実はコモリグモに似た星雲なのでしょうか？華やかな色彩の裏には、どれほどの生命が隠されているのでしょうか?

タランチュラ星雲とも呼ばれるタランチュラ座の星のこの最新画像は、星雲の重力とそこから爆発する膨大なエネルギーとの間の継続的な戦いを示しています。彼女の存在は、天文学者たちがこれらの星がどのようにして誕生した場所を形成し、なぜ分子雲の中で爆発状態のままでいるのかを理解するのに役立つ。 (画像提供: 南天天文台、ALMA望遠鏡/Wang Ente'ao、南天天文台/MR Coney/VISTAマゼラン雲望遠鏡。)

17,000 光年離れたタランチュラ星雲のこの高解像度画像は、ALMA によって収集されたデータを使用して合成されました。天の川の衛星であるマゼラン雲の「天の川の裏庭」に位置するタランチュラ星雲は、私たちが見ることができる最も明るい星形成系であり、最も活発な星形成系の 1 つです。タランチュラ星雲内の星の中には、太陽の 150 倍を超える質量を持つものもあります。

言い換えれば、この巨大なマゼラン雲の中心には「恒星の育成場」があるのです。そこでは、約 80 万個の星が形成され、そのうち 50 万個以上が熱く、若く、質量が大きい。

これらの若い星は、恒星のデータを研究しようとする研究者にとって主要なターゲットとなっているだけでなく、研究者に刺激的な展望も与えています。 「タランチュラ星雲は、星形成の原理を研究できるほど近いという点でユニークであり、私たちがこれまでに遭遇した最も近い古代の星のいくつかと非常によく似た値を提供してくれる」と、ESAの科学者で論文の共著者であるドディ・マーチ氏は述べた。 「タランチュラ星雲のおかげで、ほとんどの星がまだ幼少期にあった100億年以上前に、星がどのように形成されたかを理解できるようになりました。」

巨大な星を生み出すための長い戦い

研究者らが発見した宇宙の「押し引き」は、多数の星の重力によるもので、かつてのガス状星雲を破片の鎖に引き裂き、初期の星への影響に関するデータと、これらの影響によって後に物質が再び融合して新しい星を作ろうとする試みの証拠を示している。

「これらの破片は、生まれたばかりの星々から放出された膨大なエネルギーによって星雲から引き裂かれたはずで、このプロセスは宇宙フィードバックと呼ばれることが多い」とイリノイ大学天文学部のトニー・ワン教授は南天天文台のプレスリリースで述べた。

この研究結果は、星々が空に物質を返し続けている一方で、重力が17万光年離れた天の川銀河の隣にあるタランチュラ星雲の形を作り続け、周囲の巨大な星々の形の変化を導いていることを示唆している。この結論は、このような巨大な星が過去にどのように形を変えたかについての一般的な見解を覆すものであり、具体的には、タランチュラ星雲の小さなガス塊が、重力が物質を引き寄せて新しい星を形成するプロセスを妨害しているというものである。

「我々の調査結果に基づいて推測することはできる」とトニー・ワン氏は語った。 「このように恒星の物質からの強力なフィードバックがあっても、重力は恒星の進化を維持する上で依然として大きな役割を果たす可能性がある。」

タランチュラ星雲は密集しているのが観測された

電波で撮影されたタランチュラ星雲のクローズアップ画像では、フレームの近い部分にある高温のガスと明るい星が強調されています (画像提供: NASA、Mr. Sioni/Vesta Magellanic Cloud Research)

その価値を考えると、タランチュラ星雲が徹底的に研究されてきたのも不思議ではありません。これまでの研究では、星の密度が最も高いため変化が最も速い星雲の中心部に主に焦点が当てられていましたが、今回の研究により、科学者たちはこれらの星がタランチュラ星雲の中心部以外の領域で形成されたことに気づきました。幸運なことに、科学者たちはレンズをタランチュラ星雲の中心に焦点を合わせることなく、タランチュラ星雲の広い範囲の高解像度画像を多数収集しました。この包括的なアプローチを使用して、研究者たちはそれを塊に分離し、驚くべきパターンを明らかにしました。

「これまで星間ガス雲はふくらんでいるか丸い形をしていると考えられていたが、今では円錐形か帯状の形をしていることが明らかになってきている」とトニー・ワン氏は国立天文台のプレスリリースで述べた。 「星間雲を小さなクラスターに分割してその質量を観察すると、最も密度の高いクラスターの位置はランダムではなく、断片の位置に応じて高度に組織化されていることがわかります。」

タランチュラ星雲は、新しい星を形成する際に、古い星が崩壊して形成された星間雲から物質を引き寄せます。科学者はこの原理を利用して、星間雲内の一酸化炭素によって吸収される光波を通じて星間雲の位置を特定します。科学者たちはまた、若い星が膨大な量のエネルギーを放出すると星間雲がどのように変化するかを発見した。

研究チームの発見は、重力が星形成領域にどのような影響を与えるかを明らかにするものであり、この研究は常に進歩し続けています。 「この巨大で素晴らしいデータベースについては、まだやるべきことがたくさんあります。私たちは現在、他の研究者が新しい研究を行うことを奨励するために、このデータベースを一般に公開しています」とワン・トニー氏は結論付けた。

今後の研究では、星形成率など、天の川銀河とタランチュラ星雲の違いに焦点を当てる予定だ。天の川銀河では一定のペースで星が形成されるのに対し、タランチュラ星雲では「星の成長が急激に活発になる」からだ。

タランチュラ星雲の研究は、6月15日にパサデナで開催された第240回天文学会で発表されました。この研究の成果は、天体物理学ジャーナルにも掲載されました。

著者:ロバート・リー

FY:E-オレンジ

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