2014年8月28日木曜日

1_132 ファーストスターの痕跡 1:モンスター星

 前回までの「宇宙の年齢」の話をしているとき、最古の星の話題も扱いました。そんな矢先、「ファーストスター」の痕跡の発見というニュースが入ってきました。「地球の歴史」が連続してしまいますが、「ファーストスター」の痕跡について紹介していきましょう。

 前回のエッセイで、「宇宙の年齢」のシリーズは終りました。ところが、終わった直後の8月22日に、このシリーズに関係するニュースが飛び込んできました。そのニュースとは、私たちの銀河の中に「第一世代の星」が見つかったというものです。「第一世代の星」は最初の星のことで、ここではファーストスターと呼ぶことにします。
 国立天文台の青木和光さんたちのグループが、8月21日付のサイエンス誌に報告したものです。この論文がプレス解禁になり、ニュースとなったのです。論文の内容を少し詳しく紹介したいと思います
 前に種族IIの星には、形成年代の古いものがあり、そのうちの一つが「最古の星」であったことを紹介ました(1_130 宇宙の年齢 3:最古の天体 2014.08.14発行)。ファーストスターの根拠は、星からの光を分析してえられる化学組成のデータでした。今回のファーストスターも、同じ方法による化学組成に基づくものでした。
 この報告で注意すべき点がいくつかあります。論文のタイトルは、
 "A chemical signature of first-generation very-massive stars"
 「第一世代の大質量の星の化学的痕跡」
というものですが、ファーストスターを発見したのではなく、「化学的痕跡」を発見したということです。また、大質量ということにどんな意味があるのでしょうか。そのような点に着目して、少々ややこしい話になりますが、できるだけわかりやすく説明していきましょう。
 この観測は、日本が誇るハワイにあるすばる望遠鏡を用いておこなわれました。今回の発見は、「SDSS J0018-0939」と呼ばれる星で、地球から1000光年ほどの距離にあります。ただし、太陽質量の半分程度という非常に小さな質量しかありませんでした。わざわざ小さい星が調べられたのには、それなりの訳がありました。
 星の寿命は、星の質量に反比例するからです。つまり、小さい質量の星ほど寿命がく、質量が大きい星ほど寿命が短いということがわかっています。ですから、小さい質量の星の中には、ファーストスターの痕跡をもった星があるかもしれません。
 そんな背景から、青木さんたちは、小さい質量の星を狙って観測を続けていました。ただし、ファーストスターを狙っていたわけではありません。狙っていたのはファーストスターの痕跡でした。これが、少々ややこしいところです。
 そもそもファーストスターとは、どのよう星だったのでしょうか。
 ビックバンの直後にできたファーストスターは、宇宙の大きさは今よりずっと小さかったときにできました。材料は近くに大量にあったので、星は大きな質量を持っていたはずです。それは、太陽の数百倍の質量を持っていた「モンスター星」ではないかと予想されていました。
 ところが、どうもそうでないことがわかってきました。それは別のグループの研究になるのですが、次回としましょう。

・帯広へ・
8月下旬から9月上旬にかけての
校務による出張が続きます。
体調を壊さないように注意が必要です。
このメールマガジンの発行日には
校務で帯広に出ています。
日帰りで往復します。
帯広は特急列車で2時間余りでいけるところなので
近い気がします。
まあ、往復となる疲れるのですが、
気分転換と思いましょう。

・北見へ・
先週末は、校務で旭川から北見に行きました。
少々雨に降られたのですが、
移動中に雨が降ったのですが、
肝心の用事のときは、雨には降られずに
なんとか校務がこなせました。
北見は何度か来たことがあるのですが、
今回は、久しぶりの訪問となりました。
有名なオホーツクビールの店にいったのですが、
団体の予約があり満席で、
残念ながら味わうことができませんでした。
北見はかつて薄荷(ハッカ)で有名でした。
しかし、今ではほとんどつくられていません。
その辺の事情は、北見ハッカ記念館で知ることができました。
他にも、薄荷蒸溜所とハーブ園をみることできました。
薄荷の花が咲き始めていました。