若い「太陽」が泡を吹いているのをNASAのチャンドラが捉えた – NASA

NASAのチャンドラX線天文台を使用している天文学者によって、天の川で泡を吹いている非常に若い太陽が現行犯で初めて捕らえられた。

「アストロスフィア」と呼ばれるその泡は、10代のスターを完全に取り囲んでいます。星の表面から吹く風が泡を吹き飛ばし、熱いガスで満たし、星の周囲のはるかに冷たい銀河ガスと塵に膨張します。太陽の周りにも同様の泡があり、科学者はこれを太陽圏と呼び、太陽風によって作られます。それは太陽系の惑星をはるかに越えて広がり、宇宙放射線から地球を守っています。

これは、天文学者によって取得された、太陽に似た星の周りの天球体の最初の画像です。他の同様の星で見られるような単一の光点ではなく、わずかに広がった発光を示します。

「私たちは何十年も太陽の天文圏を研究してきましたが、外からは見ることができません」と、この研究を主導したボルティモアのジョンズ・ホプキンス大学のケアリー・リッセ氏は発表した。 [day of week] 天体物理学ジャーナルにて。 「同様の星の天文圏に関するこの新しいチャンドラの結果は、太陽の形と、太陽が進化し銀河系を移動するにつれて太陽が数十億年にわたってどのように変化したかについて私たちに教えてくれます。」

この星はHD 61005と呼ばれ、地球から約120光年の距離にあり、比較的近い距離にあります。 HD 61005 は太陽とほぼ同じ質量と温度を持っていますが、太陽の年齢が約 50 億年であるのに比べてはるかに若く、年齢は約 1 億年です。

HD 61005 は非常に小さいため、その表面から粒子の非常に強い風が吹き出しており、その速度は太陽から吹く風の約 3 倍、密度は約 25 倍です。それは天体圏のバブルの崩壊をシミュレートし、数十億年前の太陽の振る舞いを模倣します。

「私たちは毎日太陽の影響を受けています。太陽が発する光だけでなく、太陽が宇宙に送る風によっても、衛星や月や火星へ旅行する潜在的な宇宙飛行士に影響を与える可能性があります」と共著者である天体物理学センターのスコット・ウォーク氏は述べた。ハーバード大学とスミソニアン大学 (CFA)。 「HD 61005 の周囲の天体圏のこの画像は、太陽の風が進化の初期にどのようなものかについて重要な情報を与えてくれます。」

天文学者らは、HD 61005 星系が大量の塵に囲まれており、赤外線望遠鏡で見ると蛾の羽の形に似ていることから、この星系を「蛾」と名付けました。プルームは、私たちの太陽系のカイパーベルトと同様に、星形成後に残った物質から形成されます。 NASA のハッブル宇宙望遠鏡によるこれらのプルームの観察により、HD 61005 の周囲の星間物質の密度が太陽の周囲の星間物質の約 1,000 倍であることが明らかになりました。

1990 年代以来、天文学者は太陽に似た星の周りにある天体を描こうと試みてきました。チャンドラが HD 61005 の周りの天体を検出できたのは、恒星風が塵やガスを星の周囲の冷たい局所的な星間物質に吹き込む際に X 線を発生させているためです。チャンドラの高解像度の X 線ビジョン、局所的な銀河の大気の濃さ、強い恒星風と星への近さが組み合わさって、その直径は地球から太陽までの距離の約 200 倍にもなる強力な宇宙空間を作り出すのに役立ちました。

「蛾は炎に引き寄せられるという諺がある」と共著者のブラッド・スニオス氏は言う。彼は以前CFAに勤務し、現在は連邦政府の資金提供を受けた研究に参加する非営利団体MITREに勤務している。 「HD 61005 の場合、『蛾』はその周囲で生まれ、周囲の円盤によって維持される可能性があるため、炎から簡単に逃げることはできません。」

太陽は若い頃に HD 61005 と同様の進化段階を経ただけでなく、太陽が現在位置する塵とガスの密集領域を通過した可能性があり、HD 61005 との関連性が強化されました。

「もし私たちがモスが位置する銀河の一部にいたら、私たちの保護太陽圏は土星の軌道までしか広がっていないだろう、あるいは逆に、ここにモスが位置していれば太陽の10倍の太陽圏を持つだろうと考えるのは驚くべきことだ」とリッセ氏は語った。

HD 61005 は地球からは肉眼では見えませんが、空観察者が双眼鏡を使用して見ることができるほど近いです。

モスの中心星からの X 線放射の最初の兆候は、2014 年に行われた HD 61005 の 1 時間の短い月観測に基づいていました。2021 年、天文学者は HD 61005 を約 19 時間観測し、拡張された天体構造を検出することが可能になりました。

NASA のマーシャル宇宙飛行センターがチャンドラ プログラムを管理しています。スミソニアン天体物理天文台のチャンドラ X 線センターは、マサチューセッツ州ケンブリッジからの科学業務と、マサチューセッツ州バーリントンからの飛行業務を管理しています。

画像クレジット: X 線: NASA/CXC/ジョンズ・ホプキンス大学/CM Lisse et al.。赤外線: NASA/ESA/STIS;光学: NSF/NoirLab/CTIO/DECaPS2;画像処理：NASA/CXC/SAO/N。歩く

チャンドラについて詳しく知りたい場合は、以下をご覧ください。

https://science.nasa.gov/チャンドラ

NASA のチャンドラ X 線天文台から詳細を読む

チャンドラ X 線天文台とその使命について詳しくは、こちらをご覧ください。

https://www.nasa.gov/チャンドラ

https://chandra.si.edu

このリリースには 3 つの主要な画像が含まれており、それぞれが HD 61005 と呼ばれる若い星の周囲の天文圏の異なる外観を提供します。天文圏とは、星間空間を通過する星を取り囲むガスと塵の粒子からなる空気で満たされた泡です。

このリリースでは、チリのセロ・トロロ・インターアメリカン天文台からの光学画像が、星空の背景にある HD 61005 を示しています。ここで、問題の星は、同じような小さなサイズの他の輝く点に囲まれた明るく輝く白い点として表示されます。画像は、青、白、金、緑、赤の光のしぶきで完全に満たされています。この距離では、光学観察では、星の天球体は見えません。

2 番目の画像は、ハッブルからの赤外線データとチャンドラ X 線天文台からの X 線データを使用して HD 61005 をクローズアップした合成画像です。ここでは、球形の星の輝く核が白い X 線光で爆発しています。白いコアはネオンパープルの輝きを持っています。星の周りの天球。 HD 61005 の特徴は、ネオンブルーの先端を備えた白いくさび形の尾で、高速で移動する星を追いかけます。この尾は星が形成された後に残った塵のような物質です。天文学者たちは赤外線望遠鏡でこの星を観察し、尾のくさび形または翼の形からこの星に「蛾」という愛称を付けました。

このリリースの 3 番目の画像は、アーティストによる天体圏のレンダリングです。ここでは、大きな薄紫色のボールが、右から左へとかすんだ灰色の雲に向かって飛んでいきます。紫色のボールは青い力場によって保護されているように見え、ボールが飛び込むときに茶色の雲を押しのけます。この図では、紫色の球は星を取り囲む天文圏を表し、茶色の雲は星間ガスです。青い力場は弓衝撃、つまり超音速航空機の前を伝わるソニック ブームに似た、自由に浮遊する湾曲した衝撃波です。弓衝撃は、星の動きとその天球体が宇宙に衝突することによって引き起こされます。この図には、HD 61005 からの風のパターンを表す一連のぼやけた線が描かれていますが、HD 61005 の後ろと側面で見つかった破片の尾部は示されていません。

ミーガン・ワツケ
チャンドラ X 線センター
マサチューセッツ州ケンブリッジ
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu

ジョエル・ウォレス
マーシャル宇宙飛行センター、アラバマ州ハンツビル
256-544-0034
joel.w.wallace@nasa.gov