宇宙

観測されない「何か」が、太陽系に最も近いヒアデス星団を破壊した

2021年4月2日(金)17時00分
松岡由希子

ヒアデス星団は、巨大な何かによって破壊され広がった......  ESA/Gaia/DPAC

<欧州宇宙機関(ESA)の宇宙望遠鏡ガイアの観測データを検証したところ、ヒアデス星団は、太陽質量の約1000倍もの巨大な塊と衝突したとみられることがわかった。しかし、その塊は周囲に観測されていない...... >

おうし座の顔の部分を形成するV字形の「ヒアデス星団」は、153光年離れた太陽系から最も近い散開星団だ。6〜7億年前に形成されたとみられ、橙色巨星「おうし座イプシロン星」など、100個以上の星が、約60光年にわたる球状の領域に含まれている。

そしてこのほど、この星団が、目に見えない巨大な塊の作用によって引き裂かれていたことが明らかとなった。

太陽質量の約1000倍の巨大な塊と衝突した?

星団の内部では、星が移動して、重力を相互に作用させる。星の速度を変化させ、その一部は星団の端に移動して、さらに銀河系の重力によって引っ張り出される。このような作用により、星団の前方と後方に2本の細長い尾のような領域「潮汐尾」が形成される。

オーストリア・ウィーン大学の研究チームは、銀河系の恒星10億個以上の距離と固有運動を精緻に測定する欧州宇宙機関(ESA)の位置天文学用宇宙望遠鏡「ガイア」の観測データを分析し、2019年1月、「ヒアデス星団から2本の潮汐尾を発見した」との研究論文を発表した。

この研究成果に注目した欧州宇宙機関らの研究チームは、コンピューターモデルを構築してヒアデス星団から離散した星の摂動をシミュレーションし、「ガイア」の観測データと比較して、ヒアデス星団から数千光年にも伸びる2本の潮汐尾を詳細に示した。一連の研究成果は、2021年3月24日、学術雑誌「ストロノミー・アンド・アストロフィジックス」で発表されている。

研究チームを特に驚かせたのは、ヒアデス星団の後方の潮汐尾に含まれる星が前方よりも少なかった点だ。これは、ヒアデス星団が穏やかに伸びていったのではなく、何らかの劇的な出来事が起こったことを示す。研究チームがさらにシミュレーションを実行したところ、潮汐尾が太陽質量の約1000倍もの巨大な塊と衝突し、壊されたとみられることがわかった。

しかし、質量の大きな星団は観測されていない......

しかし、ヒアデス星団の近傍には、質量の大きなガス雲や星団は観測されていない。研究チームは、衝突の原因となりうるものとして、質量を持つが光学的に直接観測できない「ダークマター(暗黒物質)」の「サブハロー」を挙げている。銀河系には、ダークマターが集まった塊「ダークマターハロー」があり、より小さなダークマターの塊「サブハロー」が存在する。

研究チームでは、今後、ヒアデス星団で用いた手法を応用し、他の星団からの潮汐尾についても研究をすすめる方針だ。

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