ハッブル、星の火山を見る
NASA’s Hubble Sees a Stellar Volcano

NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、銀河系で最も暴れん坊な星の一つをドラマチックかつカラフルなクローズアップで見ることができ、星の間に巨大な渦巻き模様を織り交ぜている。

約700光年離れたところにあるみずがめ座R(R Aquarii)と呼ばれる連星システムが激しい噴火を起こし、光るガスの巨大なフィラメントが噴出している。ねじれた恒星の流出は、この付近の凶暴な芝生のスプリンクラーのように見える。これは、星の奥深くで形成され、宇宙にジェットとして吹き出す核エネルギーの生成物を、宇宙がどのように再分配するかを劇的に示している。

みずがめ座Rは、 共生星(下記)と呼ばれる二重星のクラスに属している。主星は老化した赤色巨星であり、その伴星は白色矮星として知られるコンパクトに燃え尽きた星である。赤色巨星の主星は、太陽の400倍以上大きいミラ変光星(下記)に分類される。肥大化したモンスター・スターは、約390日間で脈動し、温度が変化し、明るさが750倍も変化する。そのピーク時には、星は太陽の明るさの約 5,000 倍もある。

共生星(symbiotic stars)
低温度星の吸収スペクトルと、高温ガスからの輝線スペクトルが同時に観測される特異な天体。
ミラ変光星(Mira variable
非常に赤く、脈動周期は100日より長く、変光範囲が可視光で2.5等級より大きい。

白色矮星が44年の公転周期で赤色巨星に最も接近すると、水素ガスが引力的に吸い上げられる。この物質は、矮小星の表面に蓄積され、自然核融合を起こし、その表面を巨大な水素爆弾のように爆発させる。アウトバースト後、燃料サイクルが再び始まる。

この爆発は、コアから噴出する間欠泉のようなフィラメントを放出し、プラズマがストリーマーに現れるときに奇妙なループと痕跡を形成する。プラズマは爆発の力によってねじれ、強い磁場によって上向きと外側に運ばれる。この流出は、それ自体が螺旋状のパターンに曲がっているように見える。プラズマは時速160万キロメートル以上で宇宙に放出されており、地球から月まで15分で移動するのに十分な速さである。フィラメントが可視光線で光っているのは、恒星の二つからのブリスター状の放射線によってエネルギーが供給されるためである。

ハッブル宇宙望遠鏡は、1990年に初めてこの星を観測した。みずがめ座Rは、約26億キロメートル離れた二つの非常に明るい星に分解された。NASAとヨーロッパ宇宙機関のチームは、2014年から2023年までの観測から、みずがめ座Rのダイナミックな振る舞いをユニークなタイムラプスで撮影した。その5枚のイメージでは、連星とその周囲の星雲の急速かつ劇的な進化を見ることができる。連星は、赤色巨星の強い脈動により暗くなったり明るくなったりする。

その規模は天文学的に見ても尋常ではない。宇宙で爆発した物質は、星から少なくとも 3968 億キロメートル、つまり太陽系の直径の24倍まで追うことができる。このようなハッブル宇宙望遠鏡からの画像は、みずがめ座Rのようなユニークな星の「火山」についての我々の考えに革命を起こすことが期待されている。

ハッブル宇宙望遠鏡は30年以上にわたって運用されており、宇宙に対する基本的な理解を形作る画期的な発見を続けている。

<左図:動画 .mp4 の解説>: この動画は、みずがめ座Rの2014年から2023年までの五つのフレームを特集している。これらのフレームは、赤色巨星の強い脈動によって時間とともに変化する中心の連星の明るさを示している。中心の構造は、以前にバイナリによって放出された材料との相互作用によって外側にらせん状になる。このタイムラプスは、 時間領域天文学(time-domain astronomy) として知られる、変化する宇宙におけるハッブル宇宙の高解像度光学観測の価値を浮き彫りにしている。

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Oct 16, 2024    


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