天文学者のチームが、地球に最も近い恒星の起源を解明するため、近傍宇宙の歴史を再構築しました。本日Nature誌に掲載された研究論文では、地球を包み込む直径1000光年にも及ぶ不定形の泡が、これらの恒星の起源であると説明されています。
研究者たちは、「ローカルバブル」と呼ばれるこの現象は、過去1400万年の間に宇宙にエネルギーを放出した一連の大規模爆発によって形成されたと考えています。これらの爆発は超新星爆発、つまり星々の壮大な崩壊であり、時には美しい星雲を残します。今回の場合、超新星爆発は地球からどの方向にも500光年離れた私たちの銀河系周辺地域も形作りました。
「近くにある若い星はすべて、強力な超新星爆発によって形成されたことが分かりました。この爆発が衝撃波の膨張を引き起こし、星間のガスと塵の雲を冷たく濃い殻に巻き込み、それが現在局部的泡の表面を形成しています」と、研究の共著者であるキャサリン・ザッカー氏は米Gizmodoへのメールで述べた。
「天文学者らは、超新星がガスを濃い雲に『巻き込み』、最終的に新しい星を形成するという理論を何十年も立ててきましたが、私たちの研究は、この理論を裏付けるこれまでで最も強力な観測的証拠を提供するものです」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者、ザッカー氏は付け加えた。
研究チームは、数百万年かけて爆発が起こり、ほうきが塵を掃き出すようにガスを押し広げた様子をモデル化しました。ザッカー氏によると、発生当初の泡は秒速約97キロメートルの速度で外側へ移動していたとみられます。現在も拡大を続けていますが、速度はより緩やかな秒速4キロメートルです。泡のインタラクティブな図はこちらでご覧いただけます。
私たちの太陽系は、このバブルの端ではなく、中心に位置しています。これは、局所バブルの周縁にある星々とは異なり、私たちの太陽系が過去1400万年よりもはるかに昔に誕生したためです。
「局部バブルが初めて形成され始めたとき、地球は1000光年以上も離れていました」とザッカー氏は述べた。「地球がバブルに入ったのは約500万年前だと考えています。これは、他の研究で推定されている超新星からの放射性鉄同位体が地殻に堆積しているという説とも一致しています。」
ローカルバブルは、ペルシウス座とおうし座の間の空間にある空洞、ペルタウ殻によく似ています。ペルタウ殻の両側には分子雲と呼ばれる巨大なガス雲があり、研究者たちはこの殻がガスを外側に押し出した超新星の残骸だと考えています。最近の研究チームは、ローカルバブルの起源も同様であると考えていますが、その大きさは10倍であるため、活動を開始するにはおそらくより大きなエネルギー（約15個の超新星）が必要だったと考えられます。
「2つの泡が、おうし座分子雲が位置する端で相互作用しているように見えます」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの理論天体物理学者で、この研究の筆頭著者であるシュムエル・ビアリー氏は、ギズモードへのメールで述べています。「2つの泡の相互作用が、おうし座の形成の原因である可能性があります。しかしながら、これにはさらなる調査が必要です。」
こうした泡は数十年前に理論化されていましたが、現代の技術により、これまで不可能だった方法でそれらの理論を検証することが可能になりました。研究者たちはまた、天の川銀河にはこうした泡が満ち溢れている可能性が高いと指摘しています。もしこうした泡が稀なものであるならば、私たちの太陽系がたまたまその中心にあるということはあり得ないからです。
泡同士がどのように相互作用するかを解明することは、これらの構造が銀河系全体にわたって星々の育成場としてどのように機能するかを理解するための次のステップです。そして、地球が泡の中心にあることで、私たちはより多くのことを学ぶ絶好の立場にあります。
続き：天文学者、爆発によって残された可能性のある巨大な宇宙の「空洞」を発見
