恒星間天体「3I/ATLAS」はマイナス240℃以下の極低温環境で形成？ 豊富な窒素をもとに推定

3番目の恒星間天体「3I/ATLAS」が、太陽系の彗星と比べて豊富な窒素を含んでいることが分かり、この天体がマイナス240℃を下回る極めて低温の環境で形成されたことが推定された。イギリスの研究チームが望遠鏡観測と分析により、太陽系の外で実際にどのようにして小天体が誕生するのかという謎に迫る成果を発表した。

3I/ATLASは2025年7月に発見された恒星間天体で、観測史上3番目の例となる。最初の2例は2017年のオウムアムアと2019年のボリソフ彗星である。この天体は2025年10月末に太陽に最接近した後、現在は太陽系の外へ遠ざかっている。イギリス・ノーザンブリア大学とエディンバラ大学の研究チームは、カナリア諸島にあるウィリアム・ハーシェル望遠鏡を用いて、11月30日と12月2日の2回にわたり面分光観測を実施した。面分光とは、天体の2次元画像とスペクトルを同時に取得できる手法である。その結果、彗星の尾から窒素分子イオン、一酸化炭素イオン、二酸化炭素イオン、水分子イオン、メチリジンイオンという5種類のイオンが同時に検出された。恒星間天体からこれほど多くの種類のイオンが検出されたのは初めてのことで、太陽系の彗星全般と比べても稀な現象である。

研究チームは検出されたイオンの中から、窒素分子イオンと一酸化炭素イオンに注目した。これらのイオンの存在量は、彗星本体を構成する氷に含まれていた両物質の比率を推定する手がかりになるためである。分析の結果、3I/ATLASにおける窒素と一酸化炭素の比率は、太陽系の一般的な彗星よりも明らかに大きな値であることが判明した。窒素と一酸化炭素の比率は、氷が形成された時の温度に大きく左右される。この比率が大きいほど、より低温の環境での形成を示すのである。したがって、研究チームはこの結果から、3I/ATLASはマイナス240℃を下回るような極低温の環境で誕生したと結論づけている。2026年4月には別の研究チームがアルマ望遠鏡による観測に基づいて同様の低温環境での形成を指摘していたため、今回の研究結果はその知見と一致している。

恒星間天体の研究は一見すると基礎科学の領域に見えるが、観測装置や分析機器の開発という観点から考えると、日本の精密機器メーカーにとって間接的な機会を提供している。国際的な観測プロジェクトが拡大する中で、高性能な宇宙観測機器や関連する部品・素材への需要が増加する傾向にあり、そこに日本企業が関わる可能性がある。また、このような基礎研究の進展は、将来の深宇宙探査やサンプルリターンミッションといった実探査への社会的な認識を高め、そうした高度な宇宙ミッションに必要な高精度部品・装置の重要性を実感させることになる。日本の中小部品メーカーや素材企業にとって、今回のような観測成果は、グローバルな宇宙産業のサプライチェーンの中で自らがどのような役割を果たすべきか、どの領域に注力すべきかを戦略的に考える上での重要な判断材料となり得るのである。

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