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ジェームスウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた赤い蜘蛛星雲

赤い蜘蛛星雲

クレジット
ESA/Webb、NASA & CSA、J. H. Kastner(ロチェスター工科大学
強力な紫外線で電離した水素再結合による赤外線Brα 水素分子 鉄イオンによる輝線で現在の恒星から過去に流出した水素や鉄の濃い場所が分かる。以下、機械翻訳
赤蜘蛛星雲( NGC 6537とも呼ばれる)は、天の川銀河の中心付近、いて座の北西に位置する惑星状星雲である。
ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた赤い蜘蛛星雲
NASA/ESA/CSAジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が今月撮影した写真には、NGC 6537と呼ばれる不気味な宇宙の星雲、赤い蜘蛛星雲が写っています。ウェッブ宇宙望遠鏡は近赤外線カメラ(NIRCam)を用いて、数千もの星々を背景にしたこの絵のように美しい惑星状星雲の、これまで見たことのない細部を明らかにしました。

赤い蜘蛛星雲のような惑星状星雲は、太陽のような普通の星がその一生を終えるときに形成されます。これらの星は冷たい赤色巨星へと膨張した後、外層を剥ぎ取って宇宙空間に放出し、白熱した中心核を露出させます。中心星からの紫外線が、剥ぎ取られた物質を電離させ、輝きを放ちます。星の一生における惑星状星雲の段階は、美しいだけでなく、ほんの数万年しか続かないのです。

この画像には、赤蜘蛛星雲の中心星が写っており、周囲を取り囲む塵のガスの網よりもわずかに明るく輝いています。この星雲の中心星が極めて高温で明るいという驚くべき性質は、ウェッブ氏のNIRCamによって明らかにされました。NASA/ESAハッブル宇宙望遠鏡などの可視光線画像では、中心星は淡く青く見えます。しかし、NIRCamの画像では赤く見えます。ウェッブ氏は、NIRCamの高感度近赤外線観測能力によって、中心星を取り囲む高温の塵の覆いを明らかにしました。この高温の塵は、中心星の周りを円盤状に周回していると考えられます。

赤蜘蛛星雲の中心には1つの星しか見えませんが、そこに隠れた伴星が潜んでいる可能性があります。伴星の存在によって、特徴的な細い腰部や広いアウトフローといった星雲の形状が説明できるかもしれません。この砂時計のような形状は、ウェッブ氏が最近観測したバタフライ星雲など、他の惑星状星雲にも見られます。

ウェッブ宇宙望遠鏡による赤蜘蛛星雲の新たな観測により、星雲の伸びたローブ(突起)の全容が初めて明らかになりました。このローブは蜘蛛の脚のような形をしています。青色で示されたこれらのローブは、2つの水素原子が結合したH2分子から放出される光によって追跡されています。NIRCamの視野全体に広がるこれらのローブは、それぞれ約3光年にわたる閉じた泡のような構造であることが示されています。星雲の中心から流出するガスが、数千年かけてこれらの巨大な泡を膨らませてきました。

ウェッブ宇宙望遠鏡による新たな観測結果が示すように、星雲の中心からはガスが活発に噴出しています。星雲の中心を中心とする細長い紫色の「S」字は、電離した鉄原子からの光によって形成されています。この特徴は、星雲の中心星付近から高速で移動するジェットが噴出し、その星から放出された物質と衝突して、今日見られる星雲の波打つような構造を形成したことを示しています。

この画像の作成に使用された観測データは、Webb GOプログラム#4571(PI:J. Kastner)によるもので、赤蜘蛛星雲のような双極性惑星状星雲が、中心星から噴出するアウトフローとジェットによってどのように形成されるかを解明することを目的としています。

【画像の説明:巨大な惑星状星雲。星雲の中心星は、ピンク色の斑点状の塵の雲に隠されています。この領域から強い赤い光が放射され、近くの塵を照らしています。中心から斜めに伸びる2つの大きなループは、分子ガスの細い尾根(ここでは青く表示)で形成され、視野の隅々まで伸びています。背景を覆う無数の明るく白っぽい星々も、薄い塵の層を通して容易に見ることができます。

クレジット
ESA/Webb、NASA & CSA、J. H. Kastner(ロチェスター工科大学
ライセンス
CC BY 4.0 INT または ESA 標準ライセンス
(どちらのライセンスでもコンテンツは利用可能です)
宇宙科学
JWST Webb
惑星状星雲

赤い蜘蛛星雲の構造

図7:上:4.05μmのオーバーレイ Brα(緑)、2.12μm H 2(青)、および1.64μm [Fe ii ](赤)NGC 6537の画像。PAで47度回転(画像では極軸が水平になる)。挿入図は、広視野レンダリングでは飽和しているコア領域を拡大表示している。下:NGC 6537の主な構造構成要素の模式図:(1)H 2で囲まれた極ローブ、(2)ローブの反対側の壁に沿った点対称の[Fe ii ]放出領域、(3)内部が電離した、ゆっくり拡大する赤道分子トーラス、(4)PAH放出で検出された泡状のダスト構造。システムへの視線(図の右上に表示)は、極軸と赤道トーラスの両方が中間の傾斜角で見られるようなものとなっている。本文(§  4.1)を参照。
 JWST/NIRCamによる双極惑星状星雲NGC 6537の画像:(赤外線)クモの正体