美しい星雲、暴力的な歴史: 星の衝突が星の謎を解く
2024年 4月11日
画像の大部分は、わずかに右に傾いた卵のような形をした雲のような構造物によって占められています。オレンジとピンクの色合いで色付けされており、一部の領域が他の領域よりも明るくなります。中心の隙間では白い球体が明るく輝き、そこから白、青、緑の光線が出ています。雲の周りには、暗い背景の上にさまざまなサイズと色の星があります。
天文学者たちは、ガスと塵の驚くべき雲の中心にある恒星のペアを観察したとき、驚きを感じました。星のペアは通常、双子のように非常によく似ていますが、HD 148937 では、一方の星がより若く見え、もう一方の星とは異なり磁性を持っています。ヨーロッパ南天天文台 (ESO) からの新しいデータは、そのうちの 2 つが衝突して合体するまで、この星系には元々 3 つの星があったことを示唆しています。この暴力的な出来事は周囲に雲を生み出し、システムの運命を永遠に変えました。
「背景を読んでいるとき、この星系がいかに特別なものであるかに衝撃を受けました」と、チリにあるESOの天文学者であり、本日サイエンス誌に掲載された研究の筆頭著者であるアビゲイル・フロストは言う。このシステム、HD 148937 は、地球からノルマ星座の方向に約 3800 光年離れたところにあります。それは太陽よりもはるかに重い2つの星で構成されており、美しい星雲、ガスと塵の雲に囲まれています。「2 つの巨大な星を囲む星雲は珍しいもので、この星系で何か素晴らしいことが起こったに違いないと本当に感じました。データを見てみるとかっこよさが増すばかりでした。」
「詳細な分析の結果、より重い星はその伴星よりもはるかに若く見えることが判明しました。しかし、それらは同時に形成されるはずなので、これは意味がありません。」フロストは言う。年齢差（一方の星はもう一方の星より少なくとも150万年若いように見える）は、何かがより重い星を若返らせたに違いないことを示唆している。
パズルのもう 1 つのピースは、NGC 6164/6165 として知られる星々を囲む星雲です。年齢は7500歳で、両星より数百倍若い。この星雲には、非常に大量の窒素、炭素、酸素も見られます。これらの元素は通常、星の外側ではなく、星の内部深くにあると予想されるため、これは驚くべきことです。まるで何かの暴力的な出来事が彼らを解放したかのようだ。
謎を解明するために、チームは、チリのアタカマ砂漠にあるESO の超大型望遠鏡干渉計 ( VLTI ) に搭載されたPIONIER 装置とGRAVITY装置から 9 年分のデータを収集しました。彼らはまた、 ESO のラシーラ天文台にあるFEROS機器のアーカイブ データも使用しました。
「このシステムには当初少なくとも 3 つ星があったと考えられます。そのうちの 2 つは軌道上のある点で互いに接近し、もう 1 つの星ははるかに遠くにある必要がありました」と、ベルギーのルーヴェン大学の教授であり、観測の主任研究者であるヒューグ・サナは説明します。「内側の2つの星が激しく合体して磁性星を作り、物質を放出して星雲を作りました。より遠くにある星は、新しく合体して磁性を帯びた星と新しい軌道を形成し、今日この星雲の中心に見られる連星を形成しました。」
「合併シナリオは、欧州宇宙機関のハーシェル宇宙望遠鏡で得られた星雲観測を研究していた2017年にすでに私の頭の中にありました」と、共著者で現在ベルギー王立天文台の上級研究員であるローラン・マヒ氏は付け加えた。「星間の年齢の不一致が見つかったことは、このシナリオが最ももっともらしいシナリオであることを示唆しており、それを示すことができたのは新しい ESO データによってのみでした。」
このシナリオは、星系内の恒星の 1 つが磁性を持ち、もう 1 つが磁性を持たない理由も説明します。これは、VLTIデータで見つかった HD148937のもう 1 つの特異な特徴です。
同時に、それは天文学における長年の謎、つまり巨大な星がどのようにして磁場を得るのかを解決するのにも役立ちます。磁場は太陽のような低質量星に共通の特徴ですが、より重い星は同じように磁場を維持することができません。しかし、いくつかの巨大な星は実際に磁性を持っています。
天文学者たちはしばらくの間、巨大な星が2つの星が合体するときに磁場を獲得する可能性があると疑っていました。しかし、研究者らがこのようなことが起きていることを示す直接的な証拠を発見したのは今回が初めてだ。 HD148937の場合、合併は最近行われたはずです。「大質量星の磁力は、星の寿命に比べればそれほど長く続くとは予想されていないため、この珍しい現象は、発生直後に観察されたようです」とフロスト氏は付け加えた。
現在チリのアタカマ砂漠で建設中のESO の超大型望遠鏡 ( ELT ) により、研究者は星系内で何が起こったのかをより詳細に解明できるようになり、おそらくさらに驚くべきことが明らかになるでしょう。
詳しくは
この研究は、「磁気大質量星が恒星の合体を経験した」と題された論文で発表され、Science 誌に掲載されました( www.science.org/doi/10.1126/science.adg7700 )。この論文は、2024年 4月12日金曜日にScience in printで出版され、2024年 4月11日木曜日14:00 米国東部時間 (20:00 CEST) にオンラインで公開されます。https://www.eurekalert.org/press/scipak/を確認するか、禁輸措置が続いている間にscipak@aaas.org までご連絡ください。
同社は、欧州連合のHorizon 2020研究革新プログラムに基づいて欧州研究評議会（ERC）から資金提供を受けています（助成契約番号772225：MULTIPLES、PI：Hugues Sana）。
チームは、AJ Frost (チリ、サンティアゴのヨーロッパ南天天文台 [ESO チリ] およびベルギー、ルーヴェン カトリック大学天文学研究所 [ルーヴェン カトリック大学])、H. Sana (ルーヴェン カトリック大学)、L. Mahy (ベルギー王立天文台) で構成されています。 、ベルギーおよびルーヴェン大学）、G. Wade (カナダ王立軍事大学物理学および宇宙科学科 [RMC 宇宙科学])、J. Barron (カナダのクイーンズ大学物理学、工学および天文学科、および RMC)宇宙科学）、J.-B. Le Bouquin (グルノーブル アルプ大学、国立科学研究センター、グルノーブル惑星科学研究所、フランス)、A. Mérand (ヨーロッパ南天文台、ガルヒング、ドイツ [ESO])、FRN Schneider (ハイデルベルガー理論研究所) Studien (ドイツ)、および Astronomisches Rechen-Institut、ハイデルベルク天文学センター、ドイツ)、T. Shenar (イスラエル、テルアビブ大学物理天文学部およびルーヴェン大学)、RH Barbá (大学科学天文学部)デ・ラ・セレナ、チリ）、DM Bowman（英国ニューカッスル大学数学・統計・物理学部およびルーヴェン大学）、M. Fabry（ルーヴェン大学）、A. Farhang（基礎科学研究所天文学部）イラン)、P. Marchant (ルーヴェン大学)、NI Morrell (チリ、カーネギー天文台、ラス・カンパナス天文台)、JV Smoker (ESO チリおよび英国王立天文台、英国天文技術センター)。
ヨーロッパ南天天文台 (ESO) は、世界中の科学者が万人の利益のために宇宙の秘密を発見できるようにします。私たちは、天文学者が刺激的な問題に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、建設、運営し、天文学のための国際協力を推進しています。 1962 年に政府間組織として設立され、現在 ESO は 16 の加盟国 (オーストリア、ベルギー、チェコ、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、米国) によって支援されています。王国）、開催国のチリ、そして戦略的パートナーとしてのオーストラリアと協力。 ESO の本部とそのビジター センターおよびプラネタリウムである ESO スーパーノヴァは、ドイツのミュンヘンの近くにあり、空を観察するための独特の条件を備えた素晴らしい場所であるチリのアタカマ砂漠には、私たちの望遠鏡があります。 ESO は、ラ シラ、パラナル、チャナントールの 3 つの観測サイトを運営しています。 Paranal では、ESO は超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、さらに VISTA などの測量望遠鏡を運用しています。またパラナルでは、ESOは世界最大かつ最も感度の高いガンマ線天文台であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運営します。 ESO は国際的なパートナーと協力して、ミリメートルおよびサブミリメートルの範囲で空を観測する施設であるチャナントールでアルマ望遠鏡を運営しています。パラナル近くのセロ・アルマゾネスで、私たちは「空にある世界最大の目」である ESO の超大型望遠鏡を建設しています。私たちはチリのサンティアゴにあるオフィスから国内での事業をサポートし、チリのパートナーや社会と関わります。
リンク
研究論文（プレプリント。禁輸対象の論文の最終版については、 https://www.eurekalert.org/press/scipak/を確認する ）
VLT/VLTIの写真
ESO の超大型望遠鏡について詳しくは、専用Web サイト とプレスキットをご覧ください。
2024年 4月11日
画像の大部分は、わずかに右に傾いた卵のような形をした雲のような構造物によって占められています。オレンジとピンクの色合いで色付けされており、一部の領域が他の領域よりも明るくなります。中心の隙間では白い球体が明るく輝き、そこから白、青、緑の光線が出ています。雲の周りには、暗い背景の上にさまざまなサイズと色の星があります。
天文学者たちは、ガスと塵の驚くべき雲の中心にある恒星のペアを観察したとき、驚きを感じました。星のペアは通常、双子のように非常によく似ていますが、HD 148937 では、一方の星がより若く見え、もう一方の星とは異なり磁性を持っています。ヨーロッパ南天天文台 (ESO) からの新しいデータは、そのうちの 2 つが衝突して合体するまで、この星系には元々 3 つの星があったことを示唆しています。この暴力的な出来事は周囲に雲を生み出し、システムの運命を永遠に変えました。
「背景を読んでいるとき、この星系がいかに特別なものであるかに衝撃を受けました」と、チリにあるESOの天文学者であり、本日サイエンス誌に掲載された研究の筆頭著者であるアビゲイル・フロストは言う。このシステム、HD 148937 は、地球からノルマ星座の方向に約 3800 光年離れたところにあります。それは太陽よりもはるかに重い2つの星で構成されており、美しい星雲、ガスと塵の雲に囲まれています。「2 つの巨大な星を囲む星雲は珍しいもので、この星系で何か素晴らしいことが起こったに違いないと本当に感じました。データを見てみるとかっこよさが増すばかりでした。」
「詳細な分析の結果、より重い星はその伴星よりもはるかに若く見えることが判明しました。しかし、それらは同時に形成されるはずなので、これは意味がありません。」フロストは言う。年齢差（一方の星はもう一方の星より少なくとも150万年若いように見える）は、何かがより重い星を若返らせたに違いないことを示唆している。
パズルのもう 1 つのピースは、NGC 6164/6165 として知られる星々を囲む星雲です。年齢は7500歳で、両星より数百倍若い。この星雲には、非常に大量の窒素、炭素、酸素も見られます。これらの元素は通常、星の外側ではなく、星の内部深くにあると予想されるため、これは驚くべきことです。まるで何かの暴力的な出来事が彼らを解放したかのようだ。
謎を解明するために、チームは、チリのアタカマ砂漠にあるESO の超大型望遠鏡干渉計 ( VLTI ) に搭載されたPIONIER 装置とGRAVITY装置から 9 年分のデータを収集しました。彼らはまた、 ESO のラシーラ天文台にあるFEROS機器のアーカイブ データも使用しました。
「このシステムには当初少なくとも 3 つ星があったと考えられます。そのうちの 2 つは軌道上のある点で互いに接近し、もう 1 つの星ははるかに遠くにある必要がありました」と、ベルギーのルーヴェン大学の教授であり、観測の主任研究者であるヒューグ・サナは説明します。「内側の2つの星が激しく合体して磁性星を作り、物質を放出して星雲を作りました。より遠くにある星は、新しく合体して磁性を帯びた星と新しい軌道を形成し、今日この星雲の中心に見られる連星を形成しました。」
「合併シナリオは、欧州宇宙機関のハーシェル宇宙望遠鏡で得られた星雲観測を研究していた2017年にすでに私の頭の中にありました」と、共著者で現在ベルギー王立天文台の上級研究員であるローラン・マヒ氏は付け加えた。「星間の年齢の不一致が見つかったことは、このシナリオが最ももっともらしいシナリオであることを示唆しており、それを示すことができたのは新しい ESO データによってのみでした。」
このシナリオは、星系内の恒星の 1 つが磁性を持ち、もう 1 つが磁性を持たない理由も説明します。これは、VLTIデータで見つかった HD148937のもう 1 つの特異な特徴です。
同時に、それは天文学における長年の謎、つまり巨大な星がどのようにして磁場を得るのかを解決するのにも役立ちます。磁場は太陽のような低質量星に共通の特徴ですが、より重い星は同じように磁場を維持することができません。しかし、いくつかの巨大な星は実際に磁性を持っています。
天文学者たちはしばらくの間、巨大な星が2つの星が合体するときに磁場を獲得する可能性があると疑っていました。しかし、研究者らがこのようなことが起きていることを示す直接的な証拠を発見したのは今回が初めてだ。 HD148937の場合、合併は最近行われたはずです。「大質量星の磁力は、星の寿命に比べればそれほど長く続くとは予想されていないため、この珍しい現象は、発生直後に観察されたようです」とフロスト氏は付け加えた。
現在チリのアタカマ砂漠で建設中のESO の超大型望遠鏡 ( ELT ) により、研究者は星系内で何が起こったのかをより詳細に解明できるようになり、おそらくさらに驚くべきことが明らかになるでしょう。
詳しくは
この研究は、「磁気大質量星が恒星の合体を経験した」と題された論文で発表され、Science 誌に掲載されました( www.science.org/doi/10.1126/science.adg7700 )。この論文は、2024年 4月12日金曜日にScience in printで出版され、2024年 4月11日木曜日14:00 米国東部時間 (20:00 CEST) にオンラインで公開されます。https://www.eurekalert.org/press/scipak/を確認するか、禁輸措置が続いている間にscipak@aaas.org までご連絡ください。
同社は、欧州連合のHorizon 2020研究革新プログラムに基づいて欧州研究評議会（ERC）から資金提供を受けています（助成契約番号772225：MULTIPLES、PI：Hugues Sana）。
チームは、AJ Frost (チリ、サンティアゴのヨーロッパ南天天文台 [ESO チリ] およびベルギー、ルーヴェン カトリック大学天文学研究所 [ルーヴェン カトリック大学])、H. Sana (ルーヴェン カトリック大学)、L. Mahy (ベルギー王立天文台) で構成されています。 、ベルギーおよびルーヴェン大学）、G. Wade (カナダ王立軍事大学物理学および宇宙科学科 [RMC 宇宙科学])、J. Barron (カナダのクイーンズ大学物理学、工学および天文学科、および RMC)宇宙科学）、J.-B. Le Bouquin (グルノーブル アルプ大学、国立科学研究センター、グルノーブル惑星科学研究所、フランス)、A. Mérand (ヨーロッパ南天文台、ガルヒング、ドイツ [ESO])、FRN Schneider (ハイデルベルガー理論研究所) Studien (ドイツ)、および Astronomisches Rechen-Institut、ハイデルベルク天文学センター、ドイツ)、T. Shenar (イスラエル、テルアビブ大学物理天文学部およびルーヴェン大学)、RH Barbá (大学科学天文学部)デ・ラ・セレナ、チリ）、DM Bowman（英国ニューカッスル大学数学・統計・物理学部およびルーヴェン大学）、M. Fabry（ルーヴェン大学）、A. Farhang（基礎科学研究所天文学部）イラン)、P. Marchant (ルーヴェン大学)、NI Morrell (チリ、カーネギー天文台、ラス・カンパナス天文台)、JV Smoker (ESO チリおよび英国王立天文台、英国天文技術センター)。
ヨーロッパ南天天文台 (ESO) は、世界中の科学者が万人の利益のために宇宙の秘密を発見できるようにします。私たちは、天文学者が刺激的な問題に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、建設、運営し、天文学のための国際協力を推進しています。 1962 年に政府間組織として設立され、現在 ESO は 16 の加盟国 (オーストリア、ベルギー、チェコ、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、米国) によって支援されています。王国）、開催国のチリ、そして戦略的パートナーとしてのオーストラリアと協力。 ESO の本部とそのビジター センターおよびプラネタリウムである ESO スーパーノヴァは、ドイツのミュンヘンの近くにあり、空を観察するための独特の条件を備えた素晴らしい場所であるチリのアタカマ砂漠には、私たちの望遠鏡があります。 ESO は、ラ シラ、パラナル、チャナントールの 3 つの観測サイトを運営しています。 Paranal では、ESO は超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、さらに VISTA などの測量望遠鏡を運用しています。またパラナルでは、ESOは世界最大かつ最も感度の高いガンマ線天文台であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運営します。 ESO は国際的なパートナーと協力して、ミリメートルおよびサブミリメートルの範囲で空を観測する施設であるチャナントールでアルマ望遠鏡を運営しています。パラナル近くのセロ・アルマゾネスで、私たちは「空にある世界最大の目」である ESO の超大型望遠鏡を建設しています。私たちはチリのサンティアゴにあるオフィスから国内での事業をサポートし、チリのパートナーや社会と関わります。
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研究論文（プレプリント。禁輸対象の論文の最終版については、 https://www.eurekalert.org/press/scipak/を確認する ）
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ESO の超大型望遠鏡について詳しくは、専用Web サイト とプレスキットをご覧ください。
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