自然科学研究機構 国立天文台

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No.500: 太陽系の近くに潜んでいた初期宇宙の星の生き残り~そこに刻まれた超新星の記録~


 私たちの銀河系の中では、星は生まれては死に、また新たな星が生まれてく
るというサイクルが続いています。太陽が生まれたのは46億年前とされます
が、それまでに何十億年もの間、無数の星が生涯を終えて宇宙空間に消えて
いったことになります。
 しかし、太陽よりも少し軽い星なら、その寿命は100億年以上となり、宇宙
初期に誕生した星でも現在まで生き残ることができます。こういう星には、重
元素がほとんど含まれないという特徴があります。宇宙における物質の歴史と
して、ビッグバン時に作られたのは水素とヘリウムのみで、それ以外の元素 (
まとめて「重元素」と呼びます) のほとんどは、星の中で作られてきたことが
わかっています。逆に、重元素をわずかしか含まない星が見付かると、ビッグ
バンから間もない宇宙初期の星の生き残りと解釈されています。

 銀河系にもこのような重元素の少ない星が見付かっています。これまでに知
られている中で最も重元素の含有量の少ない星は、2005年にすばる望遠鏡で発
見された星 (HE1327-2326) でした。こういった星は、宇宙初代の星の形成や
元素合成に貴重な情報をもたらしてくれるもので、精力的に探査が行われてい
ます。最近では15等級よりも暗い星についても、詳しい観測がなされるように
なってきています。

 しかし、総合研究大学院大学の伊藤紘子 (いとうひろこ) 大学院生や、国立
天文台の青木和光 (あおきわこう) 助教らのチームの研究で、9等級というご
く明るい星ながら、重元素の組成が太陽の5000分の1しかない星が見付かりま
した。この星はわずか600光年ほどの距離にある星です。銀河系が10万光年以
上に広がっていることを考えると、太陽系のごく近くに、初期宇宙の化石のよ
うな星が存在していたことになります。

 この明るい星をすばる望遠鏡で観測することにより、この種の星としてはか
つてない精度の分光データを得ることが可能となり、高い精度で星の化学組成
が測定されました。その結果、2005年にすばる望遠鏡で発見された星
HE1327-2326 と同様に、この星も、重元素の含有量が少ないだけでなく炭素が
相対的に過剰であることがわかりました。また、この星のような特徴的な組成
を説明できるのは、今のところ重元素である鉄をわずかしか作らない特殊な超
新星以外に無いことも示されました。つまり、宇宙の初代星として生まれた大
質量星のうち、少なくとも一部はこのような特殊な超新星として爆発し、その
放出物質を取り込んだガス雲から生まれてきた星が、今回の星のように現在観
測されているのだと考えられます。この結果は、宇宙初代の星による元素合成
の理解を一歩進めるものです。

 この研究成果は、2009年6月発行の米国の天体物理学専門誌 「アストロフィ
ジカル・ジャーナル」に掲載されました。

参照:

 観測成果 (すばる望遠鏡)
  http://www.naoj.org/Pressrelease/j_index_2009.html#090820

 "BD+44°493: A Ninth Magnitude Messenger from the Early Universe; 
  Carbon Enhanced and Beryllium Poor"
   Ito H., Aoki W., Honda S., Beers T. C., 2009, ApJ 698, L37

 

      2009年8月21日            国立天文台・広報室

国立天文台 メールニュース

国立天文台 アストロ・トピックスは、2010年6月まで発行していたメールニュースです。2010年7月からは、「国立天文台 メールニュース」として装いも新たにし、注目いただきたいトピックスの主要な内容とその詳細情報の参照先をお届けしています。

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