アルマ望遠鏡によってスターバースト心臓部で観察された熱い「分子の密林」

東京大学(東大)は、 アルマ望遠鏡を用いて、星を活発に生み出すスターバースト銀河を観測し、その心臓部に多種さまざま分子を含む星間物質の塊が並んでいる様子を捉えたことを発表した。また、星間物質の塊のうち1つで、分子輝線がスペクトルを隙間なく埋め尽くしている「分子の密林」ともいうべき特異な環境を検出したことも併せて発表した。

同成果は、同大 大学院理学系研究科の安藤亮 大学院生、河野孝太郎 教授、国立天文台の中西康一郎 特任准教授らによるもの。詳細は、米国の天文学誌「Astrophysical Journal」に掲載された。

活発に星を生み出しているスターバースト銀河は、多量のガスや塵(星間物質)に覆われており、その心臓部の環境がどうなっているかを探ることは難しい。

今回、研究グループは非常に高い空間的な分解能・感度を誇るアルマ望遠鏡を用いて、約1100万光年先にあるスターバースト銀河「NGC 253」を観測。その結果、従来は星間物質の大まかな分布しか見えていなかったスターバースト心臓部に、活発に星を生み出している星間物質の塊が8個並んでいる姿を捉えることに成功した。

また、これらの塊では、見つかる分子の種類や信号の強さが異なることが明らかになった。さらに1つの塊では暖められた多種の分子ガスからの放射(分子輝線)がスペクトルを隙間なく埋め尽くす、熱い「分子の密林」といえる特異な状態になっていることも明らかになった。

スターバースト銀河「NGC 253」の可視光画像(右上)とアルマ望遠鏡による心臓部の電波強度画像(右下)とそのスペクトル(左)。アルマ望遠鏡によって塵の分布が高分解能で描き出され、活発に星を生み出す星間物質の塊が8個並んでいる様子が見えた。これらを詳しく観察すると、塊1(左上)では多様の分子からの輝線がスペクトルを隙間なく埋め尽くしている一方、塊5(左下)では見つかった分子の種類は少なく、輝線のまばらな状態となっていた (出所:東京大学Webサイト)

現在、アルマ望遠鏡を用いて同じスターバースト銀河をより幅広い波長帯で観測するプロジェクトが進行中であるという。研究グループは、多岐におよぶ分子輝線の大規模観測を通して、スターバースト銀河に秘められたさまざまな環境、そして熱い分子の密林の正体がより詳細に解明されていくことが期待されると説明している。

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