球状星団には通常、古代の恒星集団が 1 つだけ存在します。 NASA/ESA/CSA ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡と NASA/ESA ハッブル宇宙望遠鏡からの新しいデータは、かつて球状星団として分類されていた古代の星系ターザン 5 に 2 つの異なる星の集団が存在することを確認するだけでなく、最近の 2 回の星形成の証拠も提供します。
この Webb/NIRCam 画像は、星団 Terzan 5 を示しています。画像クレジット: NASA / ESA / CSA / Webb。
ターザン 5 は、アルメニア系トルコ系フランス人の天文学者アゴップ・ターザンによって 1968 年に発見されました。
この天体は約19,000光年離れたいて座にあります。
ESO 520-27 および 2MASX J17480455-2446441 としても知られるこの星には、数十万の異なる種類の星が存在します。
天の川銀河の内側の膨らみに位置するテルザン 5 は、多くの点で球状星団に似ています。
しかし、2009 年に、この星系には 2 つの異なる星の集団が含まれていることが発見されました。
2016年、ハッブルはそれらの年齢に関する最初の推定値を提供し、一方は約120億年前、天の川自体が収束しつつあった頃に形成され、もう一方は約50億年前、地球が形成される直前に形成されたことを示した。これは、典型的な球状星団よりも複雑な歴史を示しました。
「ウェッブの新しい近赤外線観測は、ハッブルのアーカイブ観測と相互参照されており、ターザン5の歴史をより明確に示してくれました」とジョージア・ズールー博士は述べた。ボローニャ大学の学生。
ターザン 5 の研究は、銀河系の星が密集し、塵で大きく覆われている領域に位置しているため、複雑です。
ウェッブの赤外線ビューにより、天文学者は塵の中から覗いて、以前の研究よりも多くの星やより暗い星をカタログ化することができました。
星の色と明るさを測定することで、星をさまざまな年齢と化学的性質の集団に分類することができます。
ウェッブ氏は、空の視野にあるすべての星、つまりターザン 5 内の星と無関係な前景の星の両方について、これらの重要な特性を測定することができました。
ターザン 5 の星を分離するために、研究者たちはハッブルの力と寿命に頼りました。
ハッブルの露出間隔は 12 年だったため、研究チームは固有運動として知られる個々の星の非常に小さな動きを測定し、どの星がターザン 5 に属し、どの星が天の川のバルジの一部であるかを決定することができました。
研究者らは、ウェッブとハッブルのデータを組み合わせることで、さらに 2 つの恒星集団が存在するという強力な証拠を発見しました。1 つは 38 億年前に形成され、もう 1 つはわずか 25 億年前に形成されたものです。
彼らはまた、これまでに知られていた恒星集団の年齢を前例のない精度で決定することにも成功し、それらが125億年から47億年前の間に形成されたことを発見した。
これまで知られていた 2 世代の恒星では、テルザン 5 が球状星団や巨大分子雲などの別の天体と相互作用し、新たなガスや塵が豊富になり、第 2 ラウンドの星形成につながった可能性を排除できませんでした。星の世代が 4 世代あるため、これらの説明は除外されます。
WM ケック天文台と ESO の超大型望遠鏡で行われたターザン 5 集団の恒星組成の測定でも、集団が大きく異なることが示されました。
カリフォルニア大学ロサンゼルス校の天文学者R・マイケル・リッチ博士は、「これらの集団の年齢とともに、この星団には超新星による重元素の漸進的濃縮の化石記録が保存されている」と述べた。
Terzan 5 は必要な原材料を保持できたため、複数世代の星を生み出しました。
ターザン 5 では、より重い元素を生成し、その後の世代の星によって押し流された強力な超新星爆発の証拠があります。
より軽いシステムでは、爆発の力自体が、残留ガスや塵を一掃するだけでなく、形成された元素を放出した可能性があります。
ターザン 5 の祖先は、これらの星を放出し続けるのに十分な質量を持っていたため、数十億年にわたって新世代の星が形成されることが可能でした。
この結果は、テルザン 5 が 125 億年前に最初に形成された、より巨大な星系の残骸である可能性が高いことを示しています。
この天体は、天の川の膨らみと完全に融合したり「溶け合ったり」することがなく、生き残ったという点で珍しい。
ボローニャ大学の天文学者フランチェスコ・フェラーロ教授は、「何らかの理由で、この奇妙な星団はバルジとは別に形成され、バルジ自体が形成されたときに破壊されなかった」と述べた。
「ターザン5は、バルジの形成に寄与した古代のブロックに似ているため、現在私たちがバルジ化石の破片と呼んでいるものです。」
調査結果に関する記事が雑誌に掲載されました 天文学と天体物理学。
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C.ズールー語 他。 2026年。JWSTによって明らかにされた、ターザン5の複数の年齢の恒星集団。 A&A 709、A212;土井: 10.1051/0004-6361/202659349
