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死にゆく恒星ベテルギウスの表面に、7年以上消えない超高温領域を発見

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(著)

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アルマ望遠鏡がとらえたベテルギウス Image credit:ESO/NAOJ/NRAO)/W. Dent et al.
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 オリオン座で赤く光るベテルギウスは、寿命が尽きつつあり、いずれ超新星爆発を起こして生涯を終える星である。

 ヨーロッパ南天天文台(ESO)の天文学者チームがチリのアルマ望遠鏡を使って観測したところ、、周囲より800度も熱い、高温領域が写り込んでいた。

 過去のデータと比較した結果、この極端に熱い領域は少なくとも7年以上も同じ場所にとどまり続けていることが判明した。

 現在の恒星モデルでは説明がつかない、謎に満ちた現象である。

 この研究成果は『Astronomy & Astrophysics』誌に受理され、査読前論文がarXiv(2026年8月19日付)で公開されている。

参考文献:

アルマ望遠鏡がとらえたベテルギウスの詳細な姿

 地球から約600光年離れたオリオン座にある恒星「ベテルギウス」は半径が太陽の約800倍もある赤色超巨星だ。

 いずれ超新星爆発を起こして生涯を終える運命にある。

 現在の姿を確かめるため、ヨーロッパ南天天文台の天文学者ビル・デント氏が率いる研究チームは、チリにあるアルマ望遠鏡でベテルギウスを観測した。

 アルマ望遠鏡は標高約5000mの高原に並べた多数のアンテナをつなぎ、全体をひとつの巨大な望遠鏡として働かせる装置である。

 2023年に行われた観測では、アンテナ同士をもっとも遠くまで離した配置が使われ、これまでにない細かさで星の表面が撮影された。

 公開された画像には、輪郭が波打ち、でこぼこに乱れたベテルギウスの姿がはっきりととらえられている。

 表面の見かけの半径は、場所によって最大で6%も違っていた。

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アルマ望遠鏡がとらえたベテルギウス Image credit:ESO/NAOJ/NRAO)/W. Dent et al.

周囲より800℃も熱い超高温領域を発見

 アルマ望遠鏡による高解像度の観測は、ベテルギウスの大気の詳細な温度分布も明らかにした。

 この赤色超巨星の平均的な大気温度は約2030℃である。しかし、星の円盤の北東部と南西部には、周囲よりもさらに熱い領域が少なくとも2つ存在していることが判明した。

 特に最も明るい超高温領域は、周囲のガスよりも最大で約800℃も温度が高い。

 研究チームは、この不均一な特徴は、星の内部で起きている激しい対流によって生み出されていると考えている。

 深い層から上昇した熱いガスは、大気に達したときに衝撃波を発生させ、巨大な泡のような塊を作る。

 この塊は対流構造と呼ばれ、恒星モデルの計算では、しばらくすると崩れて別の場所へ移り、表面の模様も入れ替わっていくとされてきた。

7年以上消えない謎の超高温領域

 更にこの超高温領域は長年失われずに残されていたことも明らかになった。

 研究チームが2023年の観測データを2015年に取得された同様のデータと比較した結果、星の北東部にある巨大な超高温領域が、ほぼ同じ場所、ほぼ同じ強度で存在し続けていることがわかったのだ。

 これは、現在の恒星モデルが予測する対流構造の寿命よりもはるかに長い期間、少なくとも7年以上にわたってこの超高温領域が維持されていることを意味している。

この発見は、これまでの天文学の予測を覆すものであった。

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ペテルギウスのイメージ図 Image credit:ESO/L. Calçada

超高温領域が消えない理由は今後の観測に期待

 研究チームは論文の中で、ひとつの可能性を挙げている。

 2か所の超高温領域は、ベテルギウスの極にあたると推定される場所の近くにあり、極付近では対流が特に活発で、なおかつ安定しているのかもしれないという。

 星の極の向きは、ベテルギウスの伴星シワルハがどの面を回っているかとも関わってくる。

 ただし、今回の観測結果だけで伴星との直接的な関係が証明されたわけではない。

 天文学者たちは今後もアルマ望遠鏡を使用して高解像度の観測を続け、これらの超高温領域が固定されたものであるか、そして星の質量放出や大気構造の進化とどのように関係しているのかを解明していく予定である。

 ベテルギウスが最終的に超新星爆発でその生涯を終えるその日まで、この巨大な星に対する監視と調査は続けられる予定だ。

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この記事へのコメント 20件

コメントを書く

  1. 対人間だと7年って結構長い時間だけど 当のベテルギウスにしてみれば(擬人化した場合)
    瞬き1回分より短い時間なんだろーなー

    • +11
    1. ベテルギウスの寿命は約1000万年とされてるから
      人間の寿命を100年とすると約10万倍になる
      ベテルギウスにとっての7年(7×365×24×3600≒22億秒)は
      人間にとっての2200秒(37分弱)程度になるから意外と長いかも

      • +3
      1. 自己レス
        7年は22億秒ではなく2.2億秒の間違いでした
        なので人間にとっての220秒(3分40秒)程度ということに

        • +4
      2. 再修正
        人間にとってはやっぱり2200秒程度ですね・・・
        計算ミス失礼しました

        • +9
        1.  検算しました。 約 2207.5 秒→ 36 分 48 秒くらいと確認できました。  7 年前にもあるから少なくとも 7 年間は存在しているとの記事ですからもしかすると木星の大赤斑のように何十年あるいは何百年も存在しているかも。 かなり昔は恒星はどんなに拡大しても点にしかならないと読みました。 その時の書き方だと写真をユーラシア大陸サイズまで伸ばしても恒星は 1cm くらいにしかならず、それは光が波の性質を持っているのでぼやけてそうなるのだとね。 今の技術だと解像度を上げられるってことにとても感動しています

          • +2
  2. でかすぎてタイムスケールが太陽とは違うんかね

    • +7
      1. ということは質量80倍あれば恒星になれたと言われる木星が、もしギリギリ条件満たしていたら太陽より寿命長い恒星になっていたのか

        • +1
        1. 太陽の寿命は100億年程度と推定されてるけど
          最小クラスの恒星だと理論上10兆年くらいの寿命があるんだそう

          • 評価
  3. オリオン座が無くなってしまうのは寂しい
    言われてみるとここ数年子供の頃に見てた時より光が弱くなってるような気がする

    • 評価
    1. そりゃ光が弱まってるんじゃなくて視力が弱まってるんじゃ・・・

      • +5
  4. 宇宙規模の「近いうちに(数万年以内)」とかい言うアホみたいな単位の概念好き

    • +17
  5. 6000光年先てことは今観測できてるのも6000年前の状況てことでええんかな。
    もしかしたらこの瞬間現地では爆発してるのかもとかあるんだろうか。

    • +2
  6. 〆⌒ミ◝◟◜◟◜ ° ˖
    (; ´・ω・) ≺ペテルギウスのガンマバーストで
    ¿   ) 地球の大気が全て吹き飛ばされてしまう!  

    • 評価
  7. ベテルギウスが爆発しても680光年先にあるから680年くらい前の出来事なんだよね、
    なんだかなあ・・・って感じ願わくばガンババーストが直撃しませんように

    • +1
  8. ベテルギウス「一点に集中させて逝ったろ」
    諸君「うぉwまぶしっ…あっ!!!」
    クマムシ「わははは」

    イータ・カリーナ「真似したろ」
    クマムシ「あっ!!!!」

    • -2
  9. 飛鳥時代から平安時代にかけての光を見ているわけだから
    今そこに存在しているのかなぁ、なんて思いを巡らしてみる。

    • +2
  10. 魔女教大罪司教怠惰担当!
    ペテルギウス・ロマネコンティDESU!

    • 評価

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