2017年10月に発見された観測史上初の恒星間天体「オウムアムア(’Oumuamua)」については、今もその起源や性質をめぐって議論が続いています。今回、「オウムアムアは水素分子の氷が集まってできた天体ではないか」とする説を検証した結果が発表されています。

■オウムアムアは巨大分子雲で形成された水素分子の氷が豊富な天体だった?

恒星間天体「オウムアムア(’Oumuamua)」

恒星間天体「オウムアムア」を描いた想像図。その性質については今も議論が続いている(Credit: ESO/M. Kornmesser)

今年の6月、Darryl Seligman氏(シカゴ大学)とGregory Laughlin氏(イェール大学)は、オウムアムアが巨大分子雲で形成された「水素分子の氷山」のような天体ではないかとする研究成果を発表しました。両氏によると、水素分子の集まりである分子雲のなかでも高密度で低温な分子雲コアでは、6ケルビン(摂氏およそマイナス267度)で昇華してしまう水素分子も固体のまま集まって成長することが可能だといいます。

オウムアムアは彗星のようなガスや塵を放出する目立った活動は観測されなかったものの、重力の影響だけでは説明できないわずかな加速をしていたことが判明しています。仮にオウムアムアが分子雲コアで成長した水素分子の氷山だった場合、太陽に加熱されて揮発した水素分子が放出されることでオウムアムアが加速を受けるいっぽうで、水素分子が放出される様子は観測できなかっただろうと両氏は指摘しています。

また、オウムアムアは全長およそ400mの細長い天体とみられていますが、もともとこれよりも大きなサイズだったオウムアムアが太陽に接近したことで水素分子が急速に揮発して失われたとすれば、その特徴的な形も説明できるとされていました。両氏はその様子を「使い続けて小さく薄くなった石鹸」にたとえています。

■巨大分子雲では水素分子の氷が成長できない可能性が高い

今回、Thiem Hoang氏(韓国天文研究院)とAvi Loeb氏(ハーバード・スミソニアン天体物理学センター)は、今年の6月にThe Astrophysical Journal Lettersに掲載されたSeligman氏とLaughlin氏の「水素分子の氷山」説を検証した結果、その可能性は低いとする研究成果を発表しました。論文は先の研究成果と同じThe Astrophysical Journal Lettersに掲載されています。

Hoang氏とLoeb氏によると、水素分子の豊富な天体は表面に水素分子の氷の層をまとった塵が集まって成長することで形成されるとみられるものの、高密度な巨大分子雲ではガスによる衝突加熱によって塵の表面から水素分子が急速に昇華するため、天体が成長する前に水素分子の氷が失われてしまうといいます。

「オウムアムアの極端に細長い形や重力の影響ではない加速を説明できる有望な提案に思えました」と語るHoang氏ですが、共同研究者のLoeb氏は「水素分子の氷は速やかに昇華するため、数億年に及ぶ星間空間の旅を乗り越えられるのか、分子雲の中で形成され得るのかといった点について、私たちは疑問に感じてもいました」と振り返ります。

オウムアムアは発見された時点ですでに太陽から遠ざかりつつあったため、観測できた期間が限られており、どのような性質の天体であるのかは今も議論が続いています。今年の4月には「恒星の潮汐力で破壊された天体の破片から形成された」とする説が発表されています。

6月に水素分子の氷山説を発表したSeligman氏と、今回それを否定する結果を発表したLoeb氏は、どちらもチリのヴェラ・ルービン天文台で建設が進められている「大型シノプティック・サーベイ望遠鏡(LSST)」に言及しています。Loeb氏は、来年から予定されている広視野・高感度のLSSTによる観測が始まることで「オウムアムアのような天体が毎月1つ程度検出されるはずです」と期待を寄せています。

 

関連:「オウムアムア」は破壊された天体の破片だったとする研究成果が発表される

Image Credit: ESO/M. Kornmesser
Source: CfA / シカゴ大学 / イェール大学
文/松村武宏

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