初め！中国の科学者が超大質量星の第一世代の化学残留物を発見

（原題：星空との約束丨科学者が初めて第一世代の超大質量星の化学的残骸を発見）

第一世代の超大質量星が対不安定性超新星へと進化する様子を描いたアーティストによるイラスト。 （写真提供：中国科学院国立天文台）

科学者たちは郭守景望遠鏡を使って、銀河ハローの恒星の中に太陽の260倍の質量を持つ第一世代の恒星の化学的残骸を発見した。これは、第一世代の恒星の質量が太陽の数百倍に達する可能性があるという理論的推測を観測的に初めて確認したものであり、宇宙進化の謎をさらに探究する上で大きな意義を持つ。

研究は中国科学院国家天文台の趙剛研究員が率いる国際チームによって行われ、関連成果は7日、国際学術誌「ネイチャー」にオンライン掲載された。

郭守景の望遠鏡。 （写真提供：中国科学院国立天文台）

ビッグバンの後、第一世代の星が形成されました。彼らは宇宙に最初の光線をもたらしただけでなく、新しい元素を作り出し、初期宇宙の化学的濃縮プロセスと進化の歴史に影響を与えました。

「第一世代の星は誕生からかなり時間が経っており、寿命も短いため、現在では直接観測することが極めて難しく、主に極端に金属の少ない星を通して研究が行われています。極端に金属の少ない星の中には、第一世代の星の末期に形成されたガス雲の中で生まれるものもあり、第一世代の星を研究するための『生きた化石』なのです。」論文の筆頭著者で中国科学院国家天文台の副研究員である邢千帆氏は、天文学理論では第一世代の恒星の質量は太陽の数百倍に達すると推測されているが、これまで太陽の100倍を超える質量を持つ第一世代の超大質量恒星は観測によって確認されたことがないと紹介した。

本研究では、研究チームは郭守景望遠鏡の低解像度スペクトルデータと日本のすばる望遠鏡の高解像度スペクトルデータを組み合わせ、極めて特殊な化学組成を持つ極度に金属の少ない星（LAMOST J1010+2358）を発見した。この星の化学組成特性は、コア崩壊型超新星理論モデルでは説明できませんが、太陽の質量の 260 倍の対不安定型超新星の理論計算結果とは非常に一致しています。

化学的に豊富な特異星 LAMOST J1010+2358 と超新星モデルの比較。 （写真提供：中国科学院国立天文台）

ネイチャー誌の査読者らは、この発見は不安定な超新星と天の川銀河ハロー内の恒星の化学的存在量との関係を示す決定的な証拠を初めて提供したとコメントした。将来的には、第一世代の星の残骸を分析することで、天の川銀河の進化の歴史についての理解を深めることができます。

「この研究は第一世代の星の初期質量関数の研究にとって非常に意義深く、元素の起源、初期宇宙における星形成、銀河の化学的進化の研究に大きな影響を与えるだろう」と趙剛氏は語った。 （記者 張全）