宇宙で最も低温の天体「ブーメラン星雲」：真の姿が明らかに

ブーメラン星雲は、宇宙で最も低温の天体とされる。その謎を解き明かす情報を得ようと、最新式の望遠鏡がこの星雲に向けられた。

ブーメラン星雲は、ケンタウルス座の方向、地球から約5,000光年の距離に位置する。これまでに、地上望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡による観測が行われてきたが、今回はそれらに続き、ブーメラン星雲の正確な形状と、その極めて低い温度について調査が行われた。

ブーメラン星雲が特別なのは、温度がわずか1ケルビン（摂氏マイナス約272度）と、これまで知られている限り、宇宙で最も低温の天体である点だ。これに対し、星間空間の背景温度は、ビッグバンのかすかな残光により、2.8ケルビン（摂氏マイナス270度）で一定している。

今回の観測には、「アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計」（ALMA）が用いられた。（ALMAはチリの標高5,000mにあるアタカマ砂漠に建設された開口合成型電波望遠鏡で、2013年10月に全機が稼働開始した。日本製のアンテナが使われている（日本語版記事））

ブーメラン星雲は、恒星系が惑星状星雲の段階に移行しつつある、「原始惑星状星雲」だと考えられている。年をとった赤色巨星が、その寿命の終わりに、外殻をイオン化したガスとして周囲に放出している天体だ。

過去の観測において、ブーメラン星雲は非対称の形状、または砂時計のような形状としてとらえられていた。しかし今回の観測によって、この砂時計のような形状は、星雲の真の姿を隠していたことが明らかになった。

ブーメラン星雲は、微小な塵の粒子でできた濃い雲に覆われているが、今回は星雲内の一酸化炭素の分布をミリ波等によって観測することで、その雲の内部を見通すことに成功した。塵の雲は中心にある白色矮星にかぶさっており、そこから中心星の光が、互いに逆方向へ細く漏れ出ており、砂時計のような形に見えているという。

※ブーメラン星雲が低温なのは、星雲の中心部から164km/sという超高速の「風」が吹いており、それが宇宙空間に拡散し、膨張する際に温度が下がるせいだと考えられている。

TEXT BY DUNCAN GEERE

IMAGE BY BILL SAXTON; NRAO/AUI/NSF; NASA/HUBBLE; RAGHVENDRA SAHAI

TRANSLATION BY TOMOKO TAKAHASHI, HIROKO GOHARA/GALILEO