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わずか20年で急速に暗くなった星雲…ハッブル宇宙望遠鏡の画像で判明

アカエイ星雲

1996年(左)と2016年(右)のアカエイ星雲。衰退しているように見える。

NASA, ESA, Balick (University of Washington), Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), and G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

  • ある天文学者のチームは、ハッブル宇宙望遠鏡を使用して、わずか20年で急速に暗くなった星雲の画像を撮影した。
  • 一人の研究者は、この急速な衰退を「非常に劇的で、非常に奇妙だ」と言った。

天文学者は、非常に長い時間をかけて起こる変化を研究する。たとえば、星が形成されるには何百万年もかかり、死ぬにはさらに何十億年もかかることもある。

しかし、ある天文学者のチームが最近、それよりもはるかに早いプロセスを捉えた。アメリカ航空宇宙局(NASA)が12月3日、地球から1万8000光年の距離にあり、南半球から見えるさいだん座(Ara)の近くに位置するアカエイ星雲(Stingray Nebula)が、わずか20年の間に急速に暗くなっていると報告したのだ

この変化は、ハッブル宇宙望遠鏡が1996年と2016年に撮影した画像を比べてみるとよくわかる。

研究チームのメンバーでスペインのアンダルシア天体物理学研究所のマルティン・A・ゲレロ(Martín A. Guerrero)教授はNASAのプレスリリースで、「これは非常に劇的で、非常に奇妙だ」と述べた。

「我々が目撃しているのは、リアルタイムの星雲の進化だ。数年のスパンで星雲の変化を目にしている。我々はこれまで、このような明確さで変化を見たことはない」

下のGIF画像は、星雲が薄暗くなっている様子を示したものだ。

死んでゆく星の周囲の雲

星雲(nebula)とは、宇宙空間にあるガスや塵の巨大な雲のことだ。星雲の中には、星の死とともに形成されるものもある。星の中心部が冷えると、その外層が剥がれ、分散して雲を形成する。星雲はまた、星が誕生する場でもある。

Hen 3-1357としても知られるアカエイ星雲は、死にゆく星を取り囲んでいる惑星状星雲と呼ばれるタイプのもので、星が死ぬときに放射する紫外線を吸収して光る。

研究者たちは、ハッブル望遠鏡がその星の外層が崩壊し始めた直後の画像を撮影していたことから、アカエイ星雲がこれまでに観測された中で最も若い星雲であることを突き止めた。

上の2枚の画像の初期のものでは、星雲は鮮やかな青色をしていて、波打つような青色の縁取りがある。これが海を思わせるニックネームの由来だ。天文学者たちは、アカエイ星雲の中心にある星が、当時急速に上昇していたと考えている。1971年から2002年までの間に、星の中心部でヘリウム原子が融合したため、星の温度は華氏4万度(摂氏約2万2200度)以下から華氏10万8000度(摂氏約6万度)まで上昇した。この間、熱と放射の増加によって、より多くのガスが見えるようになり、星雲も成長しているように見えた。

しかし、2016年の研究によると、その後、星は冷え始めた。ハッブルの写真は、熱が少なくなったため、星雲は劇的に暗くなり、よりコンパクトな楕円形に縮小していることを明らかにした。

「ハッブル望遠鏡は光学的に安定しているので、この星雲の明るさが時間とともに変化していることは、非常に確かだと思っている」とゲレロ教授は語った。

「これはハッブルの能力でしか確認できないことだ」

2016年の画像では、星雲は濃いオレンジ色に見える。

ワシントン大学の天文学者で、研究のリーダーのブルース・バリック(Bruce Balick)は、ワシントン大学のプレスリリースで「ハッブルの画像が星雲の衰退を明らかにしたとき、我々は驚いた」と述べた。

「それを信じるのに1カ月かかった」

しかし、バリックによれば、その見た目とは裏腹に、星雲は実際には小さくなっていないという。一部のガスが暗くなって見づらくなっているのだ。

「星雲は縮小したように見えるが、それは消えつつあるだけで、ガスは20年前と同じ状態だ」と彼はBusinessInsiderに語った。

天文学者は、星雲がさらに冷えるにつれて暗くなる可能性が高いと考えている、研究チームは、現在の速度で衰退が進むと、星雲は20年から30年でほとんど検出できなくなるかもしれないと予測している。

[原文:The Hubble telescope has revealed a 'very dramatic and very weird' fading nebula in deep space

(翻訳、編集:Toshihiko Inoue)

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