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NASA

 5億光年先にある銀河で、酸素の分子が検出された。太陽系の外側で見つかったのは3度目、天の川から離れた場所で発見された事例としては史上初のことだそうだ。

 酸素分子が検出されたのは、地球から5億6100万光年先にある「マルカリアン231」と呼ばれる銀河である。 
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宇宙で3番目に多いはずの酸素が見つからない謎


 酸素は、水素とヘリウムに次いで、宇宙で3番目に多い元素だ。だからこそ、星間雲に含まれるこうした元素の相互作用や量を把握することは、銀河における分子ガスの役割を理解するうえで大切なのだ。

 宇宙に存在する酸素を探すために、分子が放っている電波を検出したり(この分野をミリ波天文学という)、分光法によるスペクトル解析で特定の分子が吸収・放出する波長を調べたりといった地道な努力が続けられてきた。

 しかし、これまでのところ、奇妙なことに酸素分子は思ったようには見つかっていない。新しい研究曰く、それはつまり「異なる星間環境における酸素の化学的性質についての全体像はまだ得られていない」ということであるらしい。

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Lumina Obscura from Pixabay

酸素は水素に結合して水の氷になっている?


 これまでに酸素分子が発見された場所の1つに、天の川内の「オリオン大星雲」がある。

 じつは酸素がなかなか見つからないことについて、宇宙にある酸素は水素と結合して水の氷になり、塵にくっついている、という仮説が提唱されている。

 しかしオリオン大星雲は星のゆりかごである。ここでは高温の若い星々から強烈な紫外線が放たれている。

 そのショックで氷が昇華(固体が液体になることなしに、直接気体になること)して、結合した分子がバラバラに分裂。このために酸素が放出されているのかもしれない。


Flight Through Orion Nebula in Visible and Infrared Light

地球からもっとも近いクエーサーがある銀河「マルカリアン231」


そこで今回観測された「マルカリアン231」と呼ばれる銀河が注目された。この銀河は地球から5億6100万光年先にあり、地球に一番近いクエーサーを持っている特別な場所だ。

 クエーサーとは、きわめて明るい(宇宙で一番明るい)銀河中心核で、中央には活動的な超大質量ブラックホールがある。

 活動銀河核は分子を流出させ、ある種の継続的なショックを作り出す。ならば、それが分子雲に存在する水から酸素を放出させているかもしれない。

 マルカリアン231の中央には、活動的な超大質量ブラックホールがなんと2つもある可能性がある。それらが怒り狂ったかのような速度で互いの周りを旋回しているのだ。ゆえに分子の流出はとりわけ高速だろう。

 そうしたわけで、広州大学や中国科学院上海天文台などの研究グループは、マルカリアン231を今回の観測対象にしたのだった。

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活動銀河核に煽られた酸素分子を検出


 スペインのIRAM30m望遠鏡やフランスのNOEMAで波長を観測し、そのデータを解析したところ、予想通りにショック仮説と整合的な酸素のスペクトルが発見された。

 研究論文によると、「検出されたO2の位置はマルカリアン231の中心から10キロパーセク(3万2615光年)離れたところで、活動銀河核に煽られた分子流出と外部の円盤状分子雲との相互作用によって引き起こされた可能性」があるという。

 計測の結果からは、水素と比較した酸素の量は、オリオン大星雲のそれの100倍であることも判明。したがってマルカリアン231では、同じような分子の分裂プロセスであっても、より激しいものである可能性がある。


年に太陽の100倍に相当する星が誕生するマルカリアン231


 マルカリアン231が星が大量に形成されているスターバースト銀河であることを考えると、これはあり得ることだという。

 この銀河のたった1領域だけで、年に太陽の100倍という質量に相当する星々が誕生している。それとは対照的に、天の川はかなり平穏で、年に1、2個程度しか新しい星が形成されない。

 今後の研究で、この結果の正しさが確認されれば、こうした現象をもとにして、銀河に存在する酸素分子や活動銀河核からの分子流出についてさらに理解を深められるようになるとのことだ。

 この研究は『The Astrophysical Journal』に掲載された。

References:sciencealert / hubblesite./ written by hiroching / edited by parumo
追記:(2020/03/05)本文を一部訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 09:13
  • ID:CH6aSFRr0 #

いくら酸素が多くても全部人間が吸っちゃうから少ないんだよ
これからは地球だけでなく宇宙環境も考えていくべき

2

2. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 09:23
  • ID:V7nQIvMM0 #

5億6100万光年

ヒェ〜ッ

3

3. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 09:49
  • ID:LaR.QTWe0 #

最も近いと言っても5億6100万光年先と言うのだから宇宙の規模がデカさがうかがえる…
そして、そんな遠くの物から色んな発見をする天文学者ってすげーって思う

しかし、酸素分子発見の話よりも『マルカリアン231の中央には、活動的な超大質量ブラックホールがなんと2つもある可能性がある。それらが怒り狂ったかのような速度で互いの周りを旋回しているのだ。』の部分に興味津々な自分。

4

4. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 10:33
  • ID:l88XBeEh0 #

そんな途方も無い距離の成分を分析できる技術の方にも驚くよ

5

5. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 10:42
  • ID:KoRaGU3K0 #

>氷が凝華(液体にならずに気体から固体になること)して、結合した分子がバラバラに分裂。

固体が直接気体になるのは昇華。

6

6. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 11:17
  • ID:axaaD3aJ0 #

5億年前っていうと・・・地球では脊椎動物の一部が陸に上がってきた頃か?

7

7. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 11:56
  • ID:h7O00d..0 #

マルカリアン231なんてパスワードやメルアドはやめておけよ

8

8. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 18:32
  • ID:ULo0ddEf0 #

天の川銀河は、年老いた銀河なのかな。

9

9. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 18:47
  • ID:3LfzNBsA0 #

宇宙には水があふれている。

10

10. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 22:19
  • ID:JxWYvuNj0 #

>>3
興味を惹かれる部分を見つけられるのも素敵な才能の一つだ。ちょちょっとググってみるときっと楽しいよ!

11

11. 匿名処理班

  • 2020年03月03日 22:48
  • ID:Tqury7jk0 #

ええー?
水分子はとっくに見つかってたけど、「あって当然」だった酸素分子は今なの?
まぁ化合しやすいから単体で存在しにくいのかなぁ

12

12. 匿名処理班

  • 2020年03月04日 14:43
  • ID:knDeHUZs0 #

地球でも酸素が増えたのは植物が光合成をしてからで、当時の生物に取っては猛毒のうえ、酸素を吸う者がいないので温暖化と逆の事が起り地球が凍結したという・・逆に言えば他の惑星に酸素が見つかれば生物(少なくとも植物)がいる可能性があるのかもね。

13

13.

  • 2020年03月05日 02:27
  • ID:BPsjQEhY0 #
14

14. 匿名処理班

  • 2020年03月05日 02:29
  • ID:BPsjQEhY0 #

>>11
広い宇宙、むしろ散りやすいじゃない?

15

15. 匿名処理班

  • 2020年03月05日 04:18
  • ID:eNBkVZti0 #

※8
老いた銀河は赤色巨星ばっかりで全体がオレンジ色だから
銀河は一応まだ若いが子供産むのはそろそろキツい頃

16

16. 銀河研究者

  • 2020年03月05日 12:38
  • ID:C0q0wDNG0 #

訳出のミスを指摘しておきます。

誤:放射線 ⇒ 正:放射

該当箇所は、若い星から紫外線が強く出ていることを指しています。

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