観測された原始星L1527
観測された原始星L1527 / Credit:STScI_NASA’s Webb Catches Fiery Hourglass as New Star Forms(2022)
space
Webb’s NIRCam Instrument Shows the Beginning of Protostar Evolution https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-055 JWST Captures a Newborn Star Starting Life in The Middle of a Dusty Hourglass https://www.sciencealert.com/jwst-captures-a-newborn-star-starting-life-in-the-middle-of-a-dusty-hourglass

2022.11.19 Saturday

砂時計の中心にある核融合もまだ始まっていない原始星

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡誕生したばかりの星「原始星L1527」の様子を捉えました。

近赤外線カメラで撮影した画像によると、この原始星が塵を上下(もしくは左右)に放出しているのを確認できます。

見やすく着色された画像では、それがまるでオレンジ色と青色の砂時計のようです。

報告の詳細は、宇宙望遠科学研究所(STScI)が運営するサイトWebbTelescope.orgの2022年11月16日付のニュースリリースで発表されました。

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ウェッブ宇宙望遠鏡が「砂時計のような原始星」を捉える

の誕生は、近くの星の爆発による衝撃や、星間雲(銀河に見られガスや塵の集まり)同士の衝突をきっかけに始まります。

そうすると星間雲内ではガスや塵にムラができ、それが重力を生み出して徐々に一点へ収縮していきます。

そして密度が大きくなり中心部が高温になると、赤外線や電波を放出し始めます。

ここまで物質が集まると、それは原始星と呼ばれる天体になります。

星形成過程の概念図。上から2段目が原始星の段階
星形成過程の概念図。上から2段目が原始星の段階 / Credit:すばる望遠鏡

そして原始星では、内部の圧力がさらに高まることで「核融合反応」が始まり、自ら輝く「一人前の恒星」へと成長していきます。

ちなみに、原始星は重力で周囲から物質を集めますが、流れ出てしまう物質も存在します。

そのため吸収した物質と放出した物質のバランスで、星の最終的な質量が決まるのです。

今回観測されたのは、おうし座にある「原始星L1527」であり、地球から約430光年離れた位置にあります。

周囲の雲は赤外線でしか捉えることができませんが、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡に搭載されている近赤外線カメラ「NIRCam」を用いて、その美しい画像を記録することに成功しました。

近赤外線カメラで捉えた原始星L1527。 カラフルな砂時計の形をしている
近赤外線カメラで捉えた原始星L1527。 カラフルな砂時計の形をしている / Credit:STScI_NASA’s Webb Catches Fiery Hourglass as New Star Forms(2022)

全体を見ると、まるでオレンジ色と青色の砂時計のように見えますね。

砂時計の「くびれ」部分の中心には原始星が存在していますが、くびれを横切る黒い線に隠れて見えません。

この黒い線は、原始星の周囲に形成される円盤状のガスです。

そして、この円盤の上下からガスと塵の雲が砂時計の形に放出されています。

「くびれ」を横切る黒い線は円盤状のガス。この中に原始星が隠れている
「くびれ」を横切る黒い線は円盤状のガス。この中に原始星が隠れている / Credit:STScI_NASA’s Webb Catches Fiery Hourglass as New Star Forms(2022)

宇宙望遠科学研究所(STScI)によると、「この雲は、原始星から放出された物質が周囲の物質と衝突してできたもの」です。

色の違いは塵の密度の違いを表しており、青い領域は塵が薄く、オレンジの領域は塵が濃いようです。

また、この原始星は誕生からわずか10万年太陽は誕生から50億年程度)しか経っておらず、今のところ自らエネルギーを生み出すには至っていません。

今後原始星L1527は、くびれ部分の「黒い円盤ガス」が供給する物質を吸収して質量を増し、核融合を始めるまで徐々に成長していくと考えられます。

さらに黒い円盤ガスは太陽系とほぼ同じ大きさなので、原始星L1527の振る舞いは、私たちの太陽や太陽系が幼少期どのような天体であったか教えてくれるものとなります。

今後も「太陽の分身」のような原始星を観測していけば、太陽の成長過程についての理解がより深まることでしょう。

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