発見された太陽系の形成に関する新しい手がかり

ワシントン：へびつかい座の活発な星形成の領域は、天文学者に私たち自身の太陽系が生まれた条件への新しい洞察を与えています。
この研究の結果は、ジャーナル「NatureAstronomy」に掲載されました。
特に、この研究は、私たちの太陽系がどのようにして短命の放射性元素で強化されたのかを示しました。
この濃縮プロセスの証拠は、隕石に含まれる特定の鉱物を研究している科学者が、それらが幼児の太陽系の原始的な残骸であり、短命の放射性核種の崩壊生成物を含んでいると結論付けた1970年代から存在しています。
これらの放射性元素は、近くの爆発する星（超新星）によって、またはウォルフ・ライエ星として知られているタイプの巨大な星からの強い恒星風によって、初期の太陽系に吹き付けられた可能性があります。
新しい研究の著者は、壮大な新しい赤外線データを含むへびつかい座の星形成領域の多波長観測を使用して、星形成ガスの雲と近くの若い星のクラスターで生成された放射性核種との間の相互作用を明らかにしました。
彼らの発見は、星団の超新星が星形成雲の短命の放射性核種の最も可能性の高い源であることを示しました。
「私たちの太陽系は、若い星団と一緒に巨大な分子雲の中で形成された可能性が高く、この星団のいくつかの巨大な星からの1つ以上の超新星イベントが、太陽とその惑星系に変わったガスを汚染しました」と共同で述べました。著者ダグラスNCリン、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学と天体物理学の名誉教授。
「このシナリオは過去に提案されましたが、この論文の強みは、多波長観測と高度な統計分析を使用して、モデルの可能性の定量的測定を推定することです」と彼は付け加えました。
フラットアイアン研究所の計算天体物理学センターの筆頭著者であるジョン・フォーブス氏は、宇宙ベースのガンマ線望遠鏡からのデータにより、短寿命の放射性核種アルミニウム26から放出されるガンマ線の検出が可能になると述べた。
「これらは挑戦的な観測です。私たちは2つの星形成領域でのみそれを納得のいくように検出することができます、そして最も良いデータはへびつかい座からのものです」と彼は言いました。
へびつかい座ロー星群には、星形成と原始惑星系円盤の発達のさまざまな段階にある多くの高密度の原始星コアが含まれており、惑星系の形成の初期段階を表しています。
ミリメートルからガンマ線までの波長の画像データを組み合わせることにより、研究者たちは、近くの星団からへびつかい座の星形成領域に向かうアルミニウム26の流れを視覚化することができました。
「へびつかい座で見られる濃縮プロセスは、50億年前の太陽系の形成中に起こったことと一致しています」とフォーブス氏は述べています。
「プロセスがどのように起こるかについてのこの素晴らしい例を見たら、今日私たちがガンマ線で見る放射性核種を生成した近くの星団をモデル化することを試み始めました」と彼は付け加えました。
フォーブスは、その質量、年齢、超新星として爆発する確率など、この地域に存在する可能性のあるすべての巨大な星を説明するモデルを開発し、恒星風と超新星からのアルミニウム26の潜在的な収量を組み込んでいます。 このモデルにより、彼は今日観察されたアルミニウム26の製造に関するさまざまなシナリオの確率を決定することができました。
「今では、59％の確率で超新星が原因であり、68％の確率で1つの超新星だけでなく複数のソースからのものであると言うのに十分な情報があります」とフォーブス氏は述べています。
このタイプの統計分析は、天文学者が過去50年間議論してきたシナリオに確率を割り当てます、とLinは指摘しました。 「これは、可能性を定量化するための天文学の新しい方向性です」と彼は付け加えました。
新しい発見はまた、新しく形成された星系に組み込まれた短命の放射性核種の量が大きく異なる可能性があることを示しました。
「多くの新しい星系は、私たちの太陽系に沿ったアルミニウム26の存在量で生まれますが、その変動は非常に大きく、数桁です」とフォーブス氏は述べています。
「アルミニウム-26が主要な初期の熱源であるため、これは惑星系の初期の進化にとって重要です。アルミニウム-26が多いほど、おそらくより乾燥した惑星を意味します」と彼は付け加えました。
チームがほこりっぽい雲を通して星形成複合体の中心を覗き込むことを可能にした赤外線データは、VISTAを使用したヨーロッパ南天天文台の近くの恒星保育園のVISION調査の一環として、ウィーン大学の共著者JoaoAlvesによって取得されました。チリの望遠鏡。
「へびつかい座が星形成領域であることに特別なことは何もない」とアルベス氏は語った。
「これはガスと若い大質量星の典型的な構成にすぎないので、私たちの結果は、天の川全体の星と惑星の形成における短命の放射性元素の濃縮を表すはずです」と彼は結論付けました。
チームはまた、欧州宇宙機関（ESA）のハーシェル宇宙天文台、ESAのプランク衛星、およびNASAのコンプトンガンマ線観測所からのデータを使用しました。