ウェッブ望遠鏡がとらえたオリオン星雲の「オリオン・バー」周辺

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がオリオン星雲の内部を詳細にとらえた画像が公開されました。「Photodissociation Regions for All（PDRs4All）」という国際共同研究の一環として撮影された画像です。

この画像は、オリオン星雲（M42）内の「オリオン・バー」と呼ばれる部分の周囲を、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がとらえたものです。画像の左上から右下にかけて見られる帯状の構造がオリオン・バーです。オリオン・バーの近くで明るく輝く星はオリオン座θ²星A（θ² Orionis A）です。

画像は複数のフィルターを使って撮影され、電離ガス、炭化水素、分子ガス、塵、星の光などが映し出されています。

オリオン星雲には「トラペジウム」と呼ばれる、若く明るい星団があります（画像右上の枠外にあります）。トラペジウムからの強烈な紫外線は、画像右上側に高温の電離環境を生み出し、オリオン・バーをゆっくりと侵食しています。星からのエネルギーによって、フィラメントやグロビュール（小さな暗黒星雲）、円盤や空洞を伴った若い星などが数多く形成されています。

画像は2022年9月11日に、ウェッブ望遠鏡の近赤外線カメラ（NIRCam）を使い、複数のフィルタで撮影された画像に以下の色を割り当てて合成したものです。F140M、F210M（青）；F277W、F300M、F323N、F335M、F332W（緑）；F405N（オレンジ）；F444W、F480M、F470N（赤）

オリオン・バーとオリオン座θ²星Aの位置を示しました。画像はハッブル宇宙望遠鏡が撮影したもの。

左上の枠内には、グロビュール内の若い星が映っています。ガスと塵の高密度の雲が重力的に不安定になると崩壊して星の「胚」となり、徐々に質量が大きくなっていずれ中心部で核融合反応が始まり、星が輝き始めます。このような若い星は、まだ自らが生まれた雲の中に埋め込まれた状態です。

右上の枠内には、ガスと塵からなる原始惑星系円盤をもつ若い星が映っています。円盤はトラペジウムの強力な放射によって光蒸発（恒星からの放射によりガスが電離して流出する現象）しています。オリオン星雲ではこのような光蒸発する円盤（proplyd［原始惑星体］）が180個ほど見つかっており、画像に映る「HST-10」は知られている中で最大のものの1つです。枠内には大きさの比較のため太陽系の海王星の軌道も描かれています。

左下の枠内にはオリオン座θ²星Aが拡大表示されています。暗い場所であれば地上から肉眼で見ることができる星です。星の光が周囲の塵に反射して赤く輝いています。

画像全体にさまざまなサイズと形のフィラメントが映っています。右下の枠内に見られるのは、炭化水素分子と水素分子が特に豊富なフィラメントです。

ハッブル望遠鏡の画像との比較

こちらは同じ領域をとらえたハッブル宇宙望遠鏡の画像（左）とウェッブ望遠鏡の画像（右）を並べたものです。

ハッブル望遠鏡の画像に映っているのは主に高温の電離ガスからの放射で、オリオン・バーのトラペジウム側の側面が明るく見えています。ウェッブ望遠鏡の画像では、トラペジウムからわずかに遠い低温の分子物質も映っています。またウェッブ望遠鏡では赤外線で観測することにより、厚い塵の雲の内部にあるより暗い星も見えています。

スピッツァー望遠鏡の画像との比較

こちらはスピッツァー宇宙望遠鏡の画像（左）とウェッブ望遠鏡の画像を並べたものです。どちらも主に炭化水素の塵からの赤外線をとらえています。スピッツァー望遠鏡に比べウェッブ望遠鏡の画像が非常に鮮明にとらえられていることが分かります。

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なおPDRs4Allは、「DD-ERS（Director’s Discretionary Early Release Science）」と呼ばれるウェッブ望遠鏡の初期観測プログラムの1つです。DD-ERSは100以上の提案のなかから13件が採択されています。

研究を主導する研究者の1人、フランス、宇宙天文物理学研究所のEmilie Habart氏は、「オリオン星雲のこれらの画像を見ることは、ほんの始まりに過ぎません。PDRs4Allチームは、オリオンのデータ分析に懸命に取り組んでおり、恒星系形成の初期段階に関する新たな発見を期待しています」と述べています。

（参照）PDRs4All、Western University