JWST が塵のカーテンを透かして、赤ちゃん惑星を作る若い星を捉える

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JWST が塵のカーテンを透かして、赤ちゃん惑星を作る若い星を捉える

宇宙科学者らによると、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)は、若い恒星の周りの惑星系の形成のスナップショットを初めて提供するのに役立ったという。

今週ネイチャー誌に掲載された論文によると、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)とともに、JWSTはオリオンB分子雲の原始星HOPS-315からのデータを提供し、そのデータが初期太陽系における惑星形成のモデルとよく一致することが証明されたという。

シカゴ大学の惑星科学教授フレッド・シースラ氏は、付随論文の中で次のように述べています。「天文学者がこのような系の内部構造の詳細を観測できたのは今回が初めてです。これは、私たちのような惑星系が誕生初期にどのように形成されたかを研究する機会を与えてくれます。」

隕石、そしてその中に閉じ込められた包有物と呼ばれる物質は、科学者たちに初期の太陽系を垣間見せてくれました。彼らの研究は、カルシウムとアルミニウムを豊富に含む包有物(CAI)が太陽系で最初に形成された固体天体であることを示しています。そのため、太陽系外で惑星が形成されるのを期待する研究者たちは、CAIの兆候を探し求めています。

しかし、Ciesla氏によると、CAIの発見にはいくつかの問題があるという。まず、星形成の初期段階は塵やガスに隠れてしまう可能性がある。次に、CAIは星の進化のごく初期、つまり最初の10万年程度でしか形成されないため、それほど若い星を見つけるのは非常に困難だという。

HOPS-315のALMA画像

HOPS-315のALMA画像 – クリックして拡大

ライデン大学の助教授メリッサ・マクルーア氏とその同僚たちは、HOPS-315がJWSTとALMA望遠鏡で周囲の塵とガスの層を透視できるような向きに配置されていたため、まさにそれを実現しました。彼らはまた、原始星から2.2天文単位(地球と太陽の距離)未満の領域において、結晶質ケイ酸塩と一酸化ケイ素(SiO)の痕跡を発見することにも成功しました。

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「これはCAIの形成に必要な高温条件の証拠であり、モデルはこれが原始星から約1AUに広がる領域で発生したことを示している」と著者らは記している。

シースラ氏はさらにこう付け加えた。「科学者たちは、CAIがどのように形成されるのか、また、太陽系星雲の最も低温で最遠方の領域で形成された彗星でも発見されているこれらの化合物が、内部の円盤で形成された後にどのように再分布したのかをまだ正確にはわかっていません。」

「さらに遠くを見てみると、この研究は、他の原始惑星系円盤が太陽系星雲と同じ進化の過程を辿っているかどうかという疑問を提起します。そのためには、HOPS-315に類似した円盤の探索が必要になりますが、マクルーア氏と彼女のチームの研究は、まさにそれを実行するための手段が私たちにはあることを示しています。」®

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