[비즈한국] 2023年、アンドロメダ銀河のすぐ横で奇妙な形体が発見された。天体写真家たちは偶然、電離酸素の光だけを抽出するフィルターを用いて111時間もの露出を行い、アンドロメダを撮影。そのすぐ隣に非常に巨大な青いガス雲を発見した。これはこれまで報告されたことのない形体であった。最初に発見した3人のアマチュア天体写真家の名前を一人ずつ付け、「DSO 1」と呼ぶことにした。
この不可解なガス雲は、今なお天文学者たちを困惑させている。しかし、ついにその正体を突き止めたと主張する論文が発表された。果たして、このガス雲の正体は何なのだろうか？
通常、一般的な望遠鏡は星間物質を撮影する際、酸素ではなく水素の光を捉えるフィルターを使用する。そのため、長い間この怪しいガス雲の存在が気づかれずにいたのだ。発見されるや否や、天文学者たちはその正体について議論を重ねた。もしアンドロメダ銀河と同じ距離にあるならば、その規模だけで少なくとも10万光年に達することになる。これは銀河間の空間を漂う純粋なガス物質としては非常に巨大な規模だ。あるいは、アンドロメダ銀河とは無関係で、天の川銀河のハロー（暈）の中の近い距離を漂う小さなガス雲である可能性もある。しかし、このガス雲を明るく照らすような光源が見当たらないため、これもまた納得のいく説明にはならない。
天の川銀河の中にある小さな星雲なのか、それとも天の川銀河を離れた数百万光年先に位置する巨大な天体なのかという現在の議論は、ちょうど100年前の「大論争」を彷彿とさせる。奇しくも、その大論争が繰り広げられた現場こそが、このアンドロメダ銀河なのだ。なんとも奇妙な偶然である。
さらに、天の川銀河とアンドロメダ銀河が衝突を控え、両銀河のハローがぶつかり合って形成された衝撃波の痕跡だという推測まで出た。最近になって両銀河のハローが接し始め、その余波で接触面にこのような痕跡が残ったという主張だ。しかし、この仮説はすぐに棄却された。その後の分光観測の結果、この青いガス雲はわずか10km/s程度の非常に遅い速度で動いていることが判明した。はるかに速く接近してくるアンドロメダ銀河の動きと比較すると非常に遅い。したがって、衝突による衝撃波とは考えにくい。
その正体を解明するために、観測と分析が続いた。ついに天文学者たちは新たな手がかりを見つけた。近隣の恒星が白色矮星へと崩壊する際に放出した、一種の「幽霊惑星状星雲」であるという説だ。幽霊惑星状星雲の代表例には「みなみのうお座環状星雲」がある。太陽程度のそれほど大きくない星が核融合を終えて白色矮星に崩壊する際、周囲に飛散した外層が周辺の星間物質を急速に電離させることで、このような明るい痕跡を残すことができる。
今回の分析では、この青い星雲を作った犯人として、近隣の「アンドロメダ座EG星」を候補に挙げている。この星はアンドロメダ座にあるからアンドロメダという名前がついているだけで、アンドロメダ銀河とは無関係である。この星までの距離は約2000光年で、天の川銀河の中に属する近い星だ。この星は天の川銀河のハローを横切って107km/sという非常に速い速度で漂っている。そのため、星から放出された物質が天の川の星間物質に急速に衝突し、円形の衝撃波を引き起こす可能性がある。空気を切り裂いて飛ぶ弾丸が前方に円形の衝撃波を起こすのと似ている。
この星が移動する方向は、絶妙に青い星雲の方向を指し示している。追加の観測写真では、星が通り過ぎた後に残した145光年もの長さのガスの尾が露わになっており、これが青い星雲と繋がっている。星が宇宙空間を急速に横切りながら拡散させた衝撃波であるという仮説を裏付けるものだ。この提案が事実であれば、たまたま偶然この星雲がアンドロメダ銀河のすぐ前を通過していたために、私たちを混乱させたものと見られる。
もちろん反論もある。依然として青い星雲の速度が遅いため、高速でハロー空間を漂う星が放った衝撃波だと断定するには難しい部分もある。もしかすると、この青い星雲は背景のアンドロメダ銀河だけでなく、原因として指摘された星が残したガスの尾とも、たまたま同じ方向に重なって見えただけであり、その正体を非常に巧妙に隠しているだけなのかもしれない。
論文の中で研究チームは、今回議論となっている青い星雲に似た別の「幽霊星雲」の存在も新たに提示した。崩壊した星が放った衝撃波により周囲に円形の衝撃波が広がり、惑星状星雲が作られる現場を同じ電離酸素フィルターで撮影してみると、似たようなパターンの模様が現れた。これは、天の川銀河の空間がいかに混沌としていて混雑した世界であるかを教えてくれる。もし私たちが天の川とハロー空間の全体を電離酸素フィルターで新たに撮影して地図を完成させたなら、これまで全く知らなかった、はるかに騒がしい風景に出会うことになるかもしれない。
近年、天文学者たちは「電波」という新たな光を通じ、長い間厚い塵の雲に隠されていた天の川銀河の中心部を標的にした大規模な観測プロジェクトを続けている。そして、その中に潜む超大質量ブラックホールの咆哮によって作られた複雑な衝撃波や、星間物質との衝突の痕跡を緻密に描き出した。そこには数多くの細長い塵のフィラメントが複雑に絡み合っている。しかし、がらんとした銀河ハローについては、体系的な大規模観測が行われたことがない。銀河中心には超大質量ブラックホールという明確な関心対象があるが、星の密度が低い銀河ハローには特別な関心対象がなかったからである。
ところが、プロの天文学者が注意を払っていなかった退屈な領域に対し、アマチュア天体写真家たちが前例のない試みを行い、その中で誰にも予想できなかった風景に直面した。天文学における偉大な発見は、今なおアマチュアの熱心な愛好家たちに大きな借りがある。ようやく天文学者たちは、私たちのハローも決して退屈で空っぽな世界ではないかもしれないという懸念を抱くようになった。あの黒い夜空のどこかに、また別の淡い青い光をかすかに放つ星雲の欠片が漂っているのか、興味は尽きない。
筆者のジ・ウンベは？猫と宇宙を愛する。幼い頃、『銀河鉄道999』を見て宇宙の美しさを伝える夢を持つようになった。現在は世宗大学自由専攻学部助教授として、講演や執筆など多様な科学コミュニケーション活動を行っている。著書に『日々の宇宙の一片』、『星が輝く宇宙の科学者たち』、『行けないけれど知っている』、『宇宙を見ると浮かぶ奇妙な質問』などがあり、翻訳書には『銀河ヒッチハイク・ガイド』、『私はなぜ冥王星を殺したか』、『クォンタム・ライフ』、『コスミグラフィック』などがある。