天文学者は惑星状星雲の形の謎を解く

主系列星が進化の過程で放出するガスと粒子。恒星本体よりも伴星や近隣の天体が形状に影響を与えている？以下、機械翻訳。
天文学者は惑星状星雲の形の謎を解く
リリース番号： 2020-23　リリース：2020年9月17日木曜日-午後2時
マサチューセッツ州ケンブリッジ-
クールな進化した星の周りの恒星風の広範な観測に続いて、科学者たちは惑星状星雲がその魅惑的な形状をどのようにして得るかを理解しました。Scienceで発表された調査結果は、一般的なコンセンサスに矛盾し、恒星風が非球面であるだけでなく、惑星状星雲との類似点も共有していることを示しています。
天文学者の国際チームは、冷たい赤い巨大星、つまり漸近巨大分岐（AGB）星としても知られている周りの恒星風（粒子の流れ）に観測を集中させました。「AGBの星は、惑星状星雲に変わる直前の進化の最終段階にある、クールで明るい進化した星です」と天体物理学センターの天文学者であるカールゴットリーブは言いました。ハーバード＆スミソニアン、そして論文の共著者。「AGBの星は、その風を通して、恒星源からのガスの約85％と塵の35％を銀河系星間物質に寄与し、最終的に惑星が形成される星間物質の原始的なビルディングブロックの主要な供給者です。」
天文学者にとって大きな関心事でしたが、AGBの星を取り巻く恒星風に関する観測データの大規模で詳細なコレクション（それぞれまったく同じ方法を使用して作成されたもの）は研究前には欠けていたため、長期にわたる科学的誤解が生じました。恒星風は全体的に球対称です。「そのような詳細な観測データの欠如により、当初、恒星風は、それらが取り巻く星のように、全体的に球形であると想定していました」とゴットリーブ氏は語った。「私たちの新しい観測データは、個々の星、それらがどのように生き、そしてどのように死ぬかについて、非常に異なるストーリーを形作ります。今や、太陽のような星が進化の最終段階でどのように進化するかについて、前例のない見解を持っています。」
チリのアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）での観測により、奇妙なことが明らかになりました。恒星風の形状は科学的合意に適合していませんでした。「私たちはこれらの風が丸くないことに気づきました」とベルギーのKUルーベン大学のLeen Decin教授、および論文の筆頭著者は述べた。「それらのいくつかは実際には惑星状星雲に非常に似ています。」新しい発見は、銀河系および恒星系の進化の計算に大きな影響を与える可能性があり、最も指摘されるのは太陽のような星の進化です。「私たちの調査結果は大きく変わります。過去には恒星風の複雑さが考慮されていなかったため、古い星の質量損失率の以前の推定値は最大で10倍も間違っている可能性があります。」
観測により、さまざまな形状が明らかになり、恒星風の形成と惑星状星雲の形成がさらに関連づけられました。「私たちが観察した風は、惑星状星雲に似たさまざまな形状を示しています。ディスクのようなものもあれば、目、らせん構造、さらには弧のような形状のものもあります。」
天文学者は、形がランダムに形成されておらず、AGB星の近くにいる仲間（低質量の星や重い惑星）が形やパターンに影響を与えていることにすぐに気付きました。「スプーンのようにコーヒーと牛乳を混ぜて混ぜると、らせん状の模様ができるのと同じように、コンパニオンは星を中心に回転し、星の風を形作るので、それに向かって物質を吸い込みます」とDecinは述べています。星が伴侶を持っているという事実によって説明されます。」
さらに、この研究は、太陽のような星や太陽の未来を理解するための強力な基盤を提供します。「約50億年で、太陽はより明るくなるでしょう」とゴットリーブは言った。「その半径は、太陽と地球の間の現在の距離に匹敵する長さに拡大し、AGBフェーズに入ります。」ディシン氏はまた、「木星や土星にさえも大きな質量があるため、太陽が最後の数千年をらせんの中心、蝶、または今日の惑星状星雲で見られるその他の魅惑的な形状の中心で過ごしているかどうかに影響を与えます。現在のシミュレーションでは、AGBスターになると、木星と土星が太陽の風に弱い螺旋構造を作ると予測しています。」
天体物理学センターについて| ハーバード＆スミソニアン
マサチューセッツ州ケンブリッジに本部を置く天体物理学センター| Harvard＆Smithsonian（CfA）は、スミソニアン天体物理天文台とハーバード大学天文台のコラボレーションです。CfAの科学者は、6つの研究部門に編成され、宇宙の起源、進化、究極の運命を研究しています。