赤色超巨星アンタレスの大気が電波望遠鏡で明らかに!

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), E. O’Gorman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

夏の夜空に赤く輝く1等星、さそり座のアンタレス。アンタレスは、寿命の終わりに近づきつつある赤色超巨星です。上の画像は、そのアンタレスをアルマ望遠鏡とカール・G・ジャンスキー超大型電波干渉計群(VLA)を使い、電波でとらえたものです。

アンタレスの想像図。Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

太陽のおよそ9倍以上の質量の星は、年老いるとふくらんで赤色超巨星になります。アンタレスやオリオン座のベテルギウスは赤色超巨星で、いずれ超新星爆発を起こすと考えられています。赤色超巨星からは、星の物質が宇宙空間へと流れ出しており、これを「星風」といいます。しかし星風がどのようなしくみで放出されるのかは分かっていません。地球に最も近い赤色超巨星であるアンタレスの大気を詳細に研究することは、その謎に迫る重要な一歩となります。

アルマ望遠鏡は、短い波長の電波(波長0.7mm~3mm)でアンタレスの表面に近い領域を観測しました。一方、VLAでは長い波長の電波(波長7mm~10cm)で観測し、アンタレスの大気外層部のようすを明らかにしました。VLAの画像では、右側にアンタレスから放出された巨大な星風が見えています。この星風は、アンタレスより小さいながらも高温の伴星アンタレスBに照らされています。

可視光で見ると、アンタレスの半径は太陽のおよそ700倍です。しかしアルマ望遠鏡とVLAが電波で見たアンタレスの姿は、非常に広大なものでした。VLAの観測からは、アンタレスの大気は半径の約12倍まで達していることが明らかになったのです。

観測からはまた、アンタレスの彩層が、半径の2.5倍のところまで広がっていることが判明しました(私たちの太陽の場合、彩層は半径の200分の1ほどしかありません)。またこれまでの観測から示唆されていたよりも彩層の温度が低く、最高3500℃であることが分かりました。太陽の場合、彩層は2万℃ほどに達します。

今回の観測では、彩層と星風が流れ出す領域とが、初めてはっきりと見分けられました。

Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

これはアンタレスの大気の想像図です。比較のために太陽系のスケールも書かれています。日本語は編集部で付け加えました。可視光でみえる領域の大きさでも火星をゆうに飲み込むほどです。

Supergiant Atmosphere of Antares Revealed by Radio Telescopes from NRAO Outreach on Vimeo.

今回の発表に関する動画。動画内の表記は英語ですが、映像だけ見ても参考になると思います。Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

夏になると夜空にアンタレスが見えるようになります。その巨大さに思いを馳せつつ、夜空をご覧になってはいかがでしょうか。

https://public.nrao.edu/news/supergiant-atmosphere-of-antares-revealed-by-radio-telescopes/

https://alma-telescope.jp/news/antares-202006

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