Astronomers discover two stars that joined together to form a binary system just 60 years ago

天文学者たちが、わずか60年前に接近して連星系を形成した2つの大質量星を発見した。これは、星の形成過程が従来の理論よりもはるかに動的で複雑であることを示唆する発見である。

アタカマ・ラージ・ミリ/サブミリメートル・アレイ（ALMA）や超大型干渉電波望遠鏡（VLA）、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、超大型望遠鏡といった複数の観測装置を組み合わせた8年間の長期観測により、距離約5300光年に位置するIRAS 07299−1651という連星系が詳しく調べられた。この観測により、2つの若い大質量星（原始星）がどのように相互に公転しているか、その周りのガス・塵のディスク構造、そして宇宙空間へ噴き出すジェットの向きなど、3次元的な詳細が初めて明らかになった。

研究チームが最初に期待していたのは、2つの星が同じガス・塵の円盤から形成され、その後に分裂して、比較的円形に近い軌道を描くというシナリオであった。しかし観測結果は異なっていた。星を取り巻くディスクが鋭い角度で互いに傾いており、星の軌道も予想外に高度に楕円形であることが判明したのだ。こうした観測結果から、研究チームは新しい仮説を提唱した。2つの星は別々のガス・塵の雲で独立して形成され、その後に偶然接近して互いに引き寄せられたというものである。軌道の逆算に基づき、この接近は約60年前に起こったと推定されている。星の寿命が数十億年という時間スケールであることを考えると、60年は瞬時的な出来事であり、2つの星がまさに生まれたばかりの段階で互いに引き寄せられたことになる。

この発見が示唆するのは、大質量星の形成過程はこれまでの理論よりもはるかに複雑で動的な現象であるということだ。銀河系内では質量の大きい星のおよそ9割が連星系を構成しており、こうした連星はやがて超新星爆発を起こして宇宙環境を変形させる。連星系の形成メカニズムを理解することは、恒星物理学と銀河進化の両者にとって本質的な意義を持つと考えられる。

宇宙産業に携わる日本の部品・装置メーカーにとって、この研究は直接的な関連を持たないかもしれない。しかし、複数の地上望遠鏡とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータを統合し精密な天体観測を実現する手法は、衛星開発やロボット宇宙探査機の設計・運用の知見と通底する部分がある。また、大質量星の連星系は最終的に超新星爆発を引き起こすことから、その形成過程の理解は、超新星から発せられる高エネルギー粒子や放射線の影響を予測する上で有用な可能性を持つ。こうした基礎科学の進展が、将来の宇宙探査ミッションの要件定義や部品開発の指針に影響を与える可能性も考えられる。

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