NASA/カリフォルニア工科大学/ソランジュ V. ラミレス (NExScI; カリフォルニア工科大学)
私たちの銀河の都市中心部のこの眺めは、スピッツァー宇宙望遠鏡によって捉えられ、天の川の中心の熱狂的な光景を赤外線で観察し、塵の向こうに何があるのかを明らかにしました。 「レンガ」は画像の中央にある暗い点で、最新鋭のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が研究者にさらに詳しく観察できるようにしています。
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私たちの銀河の中心に位置する不透明な塵の箱型の雲は長い間科学者を困惑させてきましたが、その形成に関する新たな詳細を明らかにする観測により謎が深まり、おそらく星の形成方法についての既知が覆されつつあります。
光を通さないことと長方形の外観から「レンガ」と呼ばれるこの雲は、以前から存在していました。 推定 太陽の10万倍以上の質量を運ぶ。 星形成に関する研究者の現在の理解に基づくと、このような高密度の塊は大規模な新しい星を生成するはずです。
そうではありません。
レンガはほとんど不活性です。 ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で行われた最新の観測では、隠れた若い星は明らかにされませんでした。
その代わり、ウェッブの新しいデータは、レンガがガスだけでできているわけではないことを明らかにした。 A氏によると、それらはまた、以前の予想よりもはるかに多い、凍結した一酸化炭素でいっぱいです。 スタディ 月曜日に公開されました 天体物理ジャーナル。 レンガの奥深くではさらに多くの氷が形成されています。
この発見は、科学者が将来この地域を分析する方法に根本的な影響を与える可能性があります。 レンガ内により多くの一酸化炭素の氷があれば、研究者が天の川の中心にある暗雲を研究し測定する方法が大きく変わる可能性がある。
「レンガの中で何が起こっているのか、クラスターがどこにあるのか、私たちは（現在）正確な理解に近づいています」と、研究の筆頭著者であるフロリダ大学の天文学者アダム・ギンズバーグ氏は述べた。 「しかし、これで解決するよりも多くの疑問が生まれました。」
その中には、次のような疑問があります。一酸化炭素はなぜ、どこで凍って氷になるのですか?
この領域の他の差し迫った謎も未解決のままです。なぜ新しい星の形成が見られないのでしょうか? レンガは科学者がこれまで考えていたほど密度が高いのではないか？ レンガの中に現れる奇妙な突起状や糸状の特徴は何ですか？
「何が起こっているのかを本当に確かめるには、さらに調査する必要がある」とギンズバーグ氏は語った。 「私たちは、結論を導き出す段階ではなく、仮説を立てる段階にあると言えます。」
ギンズバーグ氏とフロリダ大学の大学院生を含む同僚研究者らは、2022年9月にウェブ氏の新しいデータを初めて入手した。
それは決定的な瞬間でした。 これまでに構築された中で最も強力な宇宙望遠鏡として、ウェッブはレンガについてこれまでに見たことのない洞察を提供する可能性があります。 しかし、ギンズバーグ氏と彼のチームは、データを作成するには多大な労力が必要であることに最初から気づいていました。 ウェッブ望遠鏡は地図を使用して自身の方向を決定し、既知の星との相対的な位置を示すことでどの方向を向くかを決定します。
問題は「銀河の中心には星が多すぎて乱雑になっている」ことだとギンズバーグ氏は語った。 そのため、研究者らはデータをクリーンアップし、既存の空図と正しく一致するように方向を定めるのに数か月を費やす必要がありました。
次に、レンガを調べたところ、Webb からの画像が間違った色を示していることがわかりました。
「すべての星が少し青く輝いていた」ギンズバーグ このため研究者らは、データに何か問題があるのではないかと考えました。
しかし、問題は彼らの思い込みにあることが判明したと同氏は述べた。 研究によれば、科学者らはこれほど多くの一酸化炭素の氷が存在するとは予想しておらず、それが色の変化の原因だったという。
氷の存在がわかれば、天の川銀河の中心におけるあらゆる種類の研究に広範な波及効果が及ぶ可能性があると、この研究には関与していない国立電波天文台の准科学者ナタリー・バターフィールド博士は述べた。
バターフィールド氏は、一酸化炭素氷の存在を理解することで、超新星や恒星系間の放射線の研究を含む自身の研究が永遠に変わる可能性があると述べた。 それは、科学者が銀河の中心にあるすべての雲の質量を推定する方法を変える可能性があります。
この一酸化炭素の氷には、不可解な点がいくつかあります。 たとえば、この地域はかなり暖かく、一酸化炭素は通常 20 ケルビンで凍結するのに対し、約 60 ケルビン (華氏マイナス 351.67 度) です。
レンガ内部の塵はガスよりもはるかに冷たい可能性があり、塵粒子の周囲の一酸化炭素が固体状態に変化します。 あるいは、水が凍って内部に一酸化炭素が閉じ込められている可能性がある、とギンズバーグ氏は語った。
答えが重要です。
ブレックのような地域のすべての氷は、科学者に私たちの太陽系、さらには私たちの故郷の惑星についての新たな洞察を与える可能性があります。
たとえば、地球上の氷と水はおそらく彗星を介してここに到達したと考えられます。 したがって、氷が宇宙のどこで発見され、どのように形成されるかは、研究者がこれらの彗星がどこから来たのか、そしてそれらが堆積した物質をどのように収集するのかを理解するのに役立つ可能性があります。
そして、なぜレンガの中に星の形成がこれほど少ないのかという大きな謎があります。
科学者たちは、新しい星が塵雲と水素分子で構成されていることをすでに知っています。 しかし科学者は水素分子を直接観察することはできないレンガの内部 – または宇宙の他の場所 – 望遠鏡では見えないからです。
しかし、科学者たちは、水素分子ごとに一定量の一酸化炭素が存在する可能性があることも知っています。 一酸化炭素は目に見えるので、科学者は特定の領域にどれだけの水素分子が存在するかを判断する代替手段として一酸化炭素を測定できます。
研究者はこの方法を使用して水素分子を測定しますギンズバーグ氏は、「50年間」と語った。
しかし、ウェッブ氏のデータが明らかにしたように、彼らは常に一酸化炭素は固体の氷ではなく気体であると想定していた。 この発見は全く新しい虫の缶詰の扉を開く、とギンズバーグ氏は語った。
ギンズバーグ教授は、研究者にとって正しい答えに到達するには、一酸化炭素が気体または固体で存在する物質の状態を理解することが重要であると述べた。
レンガとその組成に関する新しい情報はそれぞれ、――ほとんどの見方によれば――銀河で最も活発な星の苗床の一つであるはずであるにもかかわらず、この薄暗い雲が星を生成しない理由をよりよく説明している。
「ここは新人スターにとって実に自然な場所だ」とギンズバーグ氏は語った。 「しかし、それほど多くは見つかりませんでした。ほんの一握りだけでした。」
ギンズバーグ氏と他の研究者が探究したいと考えている潜在的な答えがいくつかある。おそらく、レンガは科学者がこれまで考えていたよりも広く普及しており、コンパクトではないのだろう。 あるいは、それは非常に若く、スター形成の日々が待っているのかもしれません。
ギンズバーグ氏とバターフィールド氏は、これらの疑問については、ウェッブ氏が今後も研究者が答えられるよう支援していくことができると述べた。
「これはまさに素晴らしい望遠鏡です」とバターフィールド氏は語った。 「これは、銀河センターのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡から得られる多くのユニークな結果のうちの最初のものにすぎないと思います。」
「音楽マニア。プロの問題解決者。読者。受賞歴のあるテレビ忍者。」
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