秒速1100キロで移動する星のバウショック

NASAの赤外線天文衛星“スピッツァー”が、
天の川銀河の中を猛スピードで駆け抜ける恒星と、その衝撃波で作られる構造“バウショック”をとらえました。





カシオペア座κ星の“バウショック”（赤）
緑色のもやに見えるのは、
チリの雲の炭素分子が星の光に照らされているもの。



宇宙空間の中を秒速1100キロという、すさまじいスピードで動いているのは、カシオペア座κ星という高温の超巨星です。
それを示すのが、画像に赤く見える“バウショック”と呼ばれるアーチ状の構造になります。

“バウショック”は、言わばボートの前方にできる波のようなもので、
恒星風が星間のガスやチリにぶつかってできる衝撃波です。
とりわけ高速で大質量の星になると、
その“バウショック”は観測可能なほどの赤外線を発するんですねー

そして、この“バウショック”の観測からは、星の周囲の環境について知ることができたりします。
たとえば、画像の中の“バウショック”が横切る、ささくれのような細い赤い線です。

これは銀河の磁力線に沿っていると考えられ、
周囲のガスやチリとの相互作用でできる構造が、直接は見ることができない磁場のようすを見せてくれるんですねー

κ星の“バウショック”は、星の前方に4光年も離れてできています。
これは、太陽からもっとも近い恒星“プロキシマ・ケンタウリ”までの距離と同じくらいで、そのスピードが周囲に与える衝撃がいかに大きいかが分かりますね。

欧州の系外惑星探査衛星“PLATO”、2024年に打ち上げ

ヨーロッパ宇宙機間の公募プログラム“コズミックビジョン”の中型ミッションとして、
系外惑星探査ミッション“PLATO”が、5つの候補の中から選ばれました。

“PLATO”とは、「惑星による恒星の食と振動」の略語で、哲学者プラトンのラテン表記でもあるんですねー

2024年に、フランス領ギアナのギアナ宇宙センターから、ソユーズロケットで打ち上げられる予定で、
地球から150万キロ離れたL2ポイントという、地球を挟んで太陽の反対側にある重力安定点に投入されます。

比較的近傍の恒星を対象に観測を行い、
惑星が地球から見て恒星の手前を通過する時の、わずかな減光から惑星の存在を検出します。

同様の手法で系外惑星を見つける衛星には、NASAの系外惑星探査衛星“ケプラー”があります。
“ケプラー”が、はくちょう座付近の1区画を探索範囲とするのに対し、
この“PLATO”は、34台の小さな望遠鏡で全天の半分ほどの範囲をカバーし、およそ100万個の星を観測できるんですねー

主なターゲットは、恒星からの距離が液体の水が存在できる範囲にある、地球と同等か数倍のサイズの惑星“スーパーアース”になります。

さらに“PLATO”は、惑星を持つ恒星の星震（星の振動）を測定し、地上での観測と組み合わせて星の質量とサイズ、年齢などを詳しく調査するそうです。

予定ミッション期間は6年、生命が存在しそうな惑星が何個見つかるのか楽しみですね。

広い範囲を観測する“PLATO”は、多くの系外惑星を見つけることが期待されている。

放射性チタンから分かる、超新星爆発のメカニズム

NASAのX線天文衛星“NuSTAR”による観測から、
超新星残骸“カシオペア座A”の、放射性チタンの分布が明らかになりました。
これにより、元になった超新星爆発がゆがんでいたことや、爆発の引き金となるメカニズムが分かってくるそうです。

太陽の8倍以上の質量の星は、その最期に超新星爆破を起こし、高温高密度の環境で元素同士が合体して、より重い元素が合成されます。

およそ1万光年彼方にある“カシオペア座A”は、わずか約350年前に起こった超新星爆発の残骸で、
中心に高密度な中性子星が、その周囲には放出された外層部分が残されています。

超新星爆発を起こす星の中心では、放射性のチタン44が合成されます。
なので、“カシオペア座A”でのチタン44の分布を“NuSTAR”を使って調べてみると、超新星爆発の非対称なようすが明らかになってきました。

X線で見た“カシオペア座A”“NuSTAR”が観測した チタン44の分布が青色で示されている。 鉄（赤）と分布が異なるという興味深い結果も得られた。

恒星は巨大なガス球なので、きれいな球形を保ったまま爆発が広がっていくと思いますよねー

でも、今回の研究で爆発の中心が、ゆがんで変形していたことが分かってきました。
これは、おそらく爆発前の星の内部のぼこぼことした動きによるもののようです。

星の重力崩壊のようすをシミュレーションした、これまでの研究では、
衝撃波が失速して爆発しきれないケースが度々あり、疑問をなげかけていました。

今回の観測結果は、失速した衝撃波が星内部の動きで再び勢いづいて最終的に外層を吹き飛ばす、というシナリオを示唆しているんですねー


ただ、超新星爆発のメカニズムについては、
爆発直前に星が高速回転することで放出される、細いガスジェットが爆発の引き金になる　という別の理論モデルもあります。

このガスジェットの痕跡が、以前この“カシオペア座A”から見つかっているのですが、
このガスジェットにあたる位置に、チタンは分布していませんでした。

なので、今回の爆発はジェットが引き金では無かったということになります。

姿勢調整用の機器で月面を撮影

月探査機“LADEE”が撮影した月面の画像が公開されました。
ただこの画像は、探査機の姿勢を調整する機器“スタートラッカー”で撮影したものなんですねー

本来“スタートラッカー”は、とらえた星の画像から人工衛星や探査機の姿勢を判断するための機器で、観測用の機器ではありません。

でも、かなりの広角レンズで、広範囲の画像を1フレームに収めることができるという利点を持っています。

なので実際に2005年に、日本の小惑星探査機“はやぶさ”が小惑星“イトカワ”に接近した際に、スタートラッカーを使って“イトカワ”の撮影を行ったという例もあるんですねー

2月8日に撮影された画像は、1分間隔で撮影されたもので、
“LADEE”は月の西半球の北側、地表から高度100キロを飛行していました。
月の夜の側にあたるのですが、地球照がでて地表は明るくなっているんですねー

2013年9月に打ち上げられた“LADEE”の役割は、月のごく薄い大気とチリを観測することにあります。

それと、アポロ計画の時代に宇宙飛行士が、月の夜明け前の地平線に見た光…
この光が、日光で帯電した微粒子によるものなのか解明が期待されています。

スタートラッカーで撮影された映像も、謎の解明につながるようですよ。

大マゼラン雲の中央部は、2億5000万年で一回転する？

ハッブル宇宙望遠鏡を使った新たな計測手法で、
天の川銀河の隣にある矮小銀河“大マゼラン雲”の回転速度が正確に計測され、その中央部が2億5000万年で一回転していることが分かりました。

偶然にも、私たちの太陽系も天の川銀河の中心を、2億5000万年かけて一回りしているんですねー

“大マゼラン雲”の回転 矢印は、むこう700万年の動き

この研究では、17万光年離れた“大マゼラン雲”に存在する数百個の星のわずかな動きを、ハッブル宇宙望遠鏡を使い7年の歳月をかけて追っています。

“大マゼラン雲”の22の領域を選んで行われた観測で、使われたのはハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラと掃天観測用高性能カメラ。

個々の観測領域には、“大マゼラン雲”の中の星だけでなく、背景のはるか遠方に位置するクエーサーが含まれています。


これは、このクエーサーを固定した目印にして、“大マゼラン雲”の中の星の動きを調べるためなんですねー
画像に見られる矢印は、観測を元にして予測されたむこう700万年の動きになります。

これまで銀河の回転速度は、その光のスペクトルから分かる、遠近方向の動きをもとに測定されてきました。
でも、今回の高精度な観測で得られた見かけの動きと組み合わせることで、初めて立体的な動きを正確にとらえることができたんですねー

高解像度と画像安定性を持ち、さらに24年間もの間宇宙空間で観測を続けているハッブル宇宙望遠鏡は、このような観測を可能にする唯一の望遠鏡と言えます。

月面に人がいると想定すると、ハッブル宇宙望遠鏡ならその人の髪の毛が伸びる速度を明らかにすることができます。
今回の研究には、それほどの高精度が必須だったんですねー

これは、銀河までの距離が離れているので、星の見かけ上の動きが、とてもわずかなものになってしまうからです。

“大マゼラン雲”を夜空に浮かぶ時計に例えると、その時計の針は、2億5000万年かけて一回りしていることになります。

時計の針が動くことは分かっているのですが、その動きを正確に知るには、ハッブル宇宙望遠鏡による7年間に及ぶ観測が必要だったのっということです。