この画像はジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がとらえたもので、有名な超新星残骸「カシオペヤ座A(Cas A)」が映っています。ウェッブ望遠鏡がとらえたカシオペヤ座Aの画像は、MIRI(中間赤外線装置)で撮影されたものをアストロピクスでも以前紹介しましたが、今回の画像はNIRCam(近赤外線カメラ)で撮影されたものです。
カシオペヤ座Aは、カシオペヤ座の方向、約1万1000光年の距離にあります。残骸全体は10光年ほどの大きさです。カシオペヤ座Aのもとになった超新星は、今から340年ほど前に観測されました。
この画像は、膨張する「殻」のような複雑な構造の詳細を明らかにしています。殻は爆発によって吹き飛ばされた物質でできています。その物質が、爆発以前に星から放出されていたガスに衝突して明るくみえています。
画像では、超新星残骸の内側の殻構造を形成する、明るいオレンジ色と薄いピンク色の塊の数々が最も目立っています。ウェッブ望遠鏡は、硫黄や酸素、アルゴン、ネオンで構成される非常に小さなガスの塊を検出できます。このガスに混ざっている塵と分子は、やがて次の世代の恒星や惑星系に組み込まれることになります。
近赤外線と中間赤外線の画像の比較
こちらは、冒頭のNIRCamの画像と、MIRIで撮影された画像を並べたものです。NIRCamの画像のほうが解像度が高く、細部まで詳細に映し出されています。
MIRIの画像で、殻構造を取り囲むように見えているオレンジ色の領域は、NIRCamの画像では煙のように見えています。これは超新星爆発の衝撃波が、星間物質に衝突している場所を示しています。そこにある塵は温度が低すぎて、NIRCamが観測する近赤外線の波長では直接検出することはできません。一方で、MIRIの中間赤外では明るく輝きます。
またMIRI画像で中央右側に見えている緑色のループ状の構造も、NIRCamではみられません。そこにある小さな泡状の構造が、MIRI画像でははっきりと見えており、NIRCamの画像でもうっすらと映っています。
(参考記事)ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がとらえた超新星残骸「カシオペヤ座A」
「光エコー」で輝く塵の雲
こちらは、冒頭の画像の右下の端の部分を切り抜いたものです。「Baby Cas A」と愛称がつけられたこの領域は、超新星残骸の約170光年離れたところにある塵の雲で、「光エコー(光のこだま)」と呼ばれる現象によって明るく輝いています。
光エコーは、音がはね返るこだまのように、塵の雲などにはね返された光が地球に届く現象です。この画像では、超新星爆発の光が到達して温められた塵が見えています。
Image Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent)