誕生直後から消えゆく姿まで、変化をたどれる惑星状星雲「アカエイ星雲」 3つの特徴

【SAPOD】今日の「宇宙画像」です。soraeが過去に紹介した特徴的な画像や、各国の宇宙機関が公開した魅力的な画像、宇宙天文ファンや専門家からお寄せいただいた画像を紹介しています。（文末に元記事へのリンクがあります）

(引用元：ESA/Hubble)

こちらは、ハッブル宇宙望遠鏡の広視野惑星カメラ2（WFPC2）が1996年に撮影した、さいだん座の方向に位置する惑星状星雲「アカエイ星雲（Stingray Nebula、Hen 3-1357）」の疑似カラー画像です。

惑星状星雲は、比較的軽い恒星が進化の末に放出したガスが、中心星からの紫外線で電離して光を放つ天体です。一般にその変化は人間の一生では分かりにくいとされていますが、アカエイ星雲では数十年という短い時間で認識できるほどの急速な変化が起きています。

このアカエイ星雲には、特に注目すべき3つの特徴があります。

１：急速に暗くなった

ハッブル宇宙望遠鏡が1996年と2016年に撮影した画像を比較すると、アカエイ星雲はわずか20年の間に急速に暗くなり、形も大きく変化していました。特に酸素の放射は大幅に弱まり、研究ではおよそ1000分の1程度にまで低下したと報告されています。

かつて名前の由来となったエイのような波打つ輪郭も目立たなくなっており、このまま暗化が続けば、今後20〜30年で検出がかなり難しくなる可能性があるとされています。

２：中心星の進化が逆戻り？

原因のひとつとみられているのが、中心星「SAO 244567」の異常ともいえる進化です。

観測によると、この星は1971年から2002年にかけて表面温度が約4万度上昇しました。ところがその後は逆に冷え始めたことがわかっています。こうした変化の背景には、ヘリウムの殻で一時的に核融合が起きる「ヘリウム殻フラッシュ」がある可能性が指摘されており、まるで恒星進化が逆戻りしているかのような振る舞いとして注目されました。

中心星が冷えると放射する紫外線も弱くなるため、周囲のガスを電離させる力が弱まり、星雲全体が急速に暗くなったと考えられています。

３：既知の惑星状星雲のなかでも非常に若い

アカエイ星雲は、1989年に惑星状星雲特有の輝線が初めて確認された天体で、既知の惑星状星雲のなかでも非常に若いとされています。つまり人類は、惑星状星雲になったばかりのきわめて若い段階を、ほぼリアルタイムに近い形で追跡できたことになります。

生まれたばかりの姿を見せたかと思えば、わずか数十年で大きく様子を変えていくアカエイ星雲は、宇宙の変化を人間の時間感覚に近いスケールで実感させてくれる、きわめて珍しい天体です。

 

編集／sorae編集部

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参考文献・出典

• ESA/Hubble heic1618 "Stingray Nebula and SAO 244567"
• NASA Science "Hubble Captures Unprecedented Fading of Stingray Nebula" (2020) 
• Balick et al. "The Fall of the Youngest Planetary Nebula, Hen 3-1357" (The Astrophysical Journal, 2021)

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