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小さな恒星はアルミとケイ素のガスを放出しながら死んでゆく
アルマ望遠鏡が捉えたうみがめ座W星の周りのAlO分子とSiO分子の分布。赤は星とその周囲のSiOが放つ電波、黄色はAlO。(画像:京都大学発表資料より)[写真拡大]
太陽のような、あまり大きくない恒星の死に際には何が起こるか。死に瀕した恒星として知られるうみへび座W星の観測データから、酸化アルミニウム(AlO)と一酸化ケイ素(SiO)を放出しながら死んでいくその姿が明らかになった。
【こちらも】超新星爆発直後の星の死の謎に迫る現象を観測 東大・京大など
星というものは、生命体ではないが、活動しており、寿命がある。太陽や、太陽と同じくらいの大きさの星々もまたしかりである。これらの星々は超新星爆発を起こすほどの質量がないので、ガスを放出しながら白色矮星になり、あとはただゆっくりと冷えていくだけの時間を過ごす。
さて、ケイ酸塩は地球でも宇宙でも最もありふれた化合物の一つである。また、酸化アルミニウムは、結晶化するとルビーやサファイアになる。ケイ素やアルミニウムは、主に星の死によって宇宙に放出されると考えられているが、宇宙におけるケイ素とアルミニウムの比率と、星の死における両者の放出量の比にはかなりの食い違いがあり、その原因はこれまで謎であった。
今回、京都大学、東京大学、北海道大学らの共同研究グループは、アルマ望遠鏡を用いて、うみへび座W星の観測を行い、その周辺のAlOガスとSiOガスの空間的分布を分析した。
結果として、AlOガスは星の近くに多く分布しているが、SiOガスは恒星半径5つ分以上の距離にまで拡散している、という事実が明らかになった。つまり、星の近くでは酸化アルミニウムのダストが形成されており、これが恒星からの光を受けて恒星風を加速、SiOガスがケイ酸塩ダストになることを妨げ、ケイ酸はガスのまま遠くへと拡散していた、ということである。
この観測結果は、死にゆく星の周辺において酸化アルミニウムダストが豊富でケイ酸塩ダストが乏しいように見える、という謎を解く鍵となる発見である、と言える。
なお、研究の詳細は、Science Advancesのオンライン版に掲載されている。(記事:藤沢文太・記事一覧を見る)
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