JWSTがとらえたリング星雲

こと座のリング星雲をジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で撮影した近赤外線画像が公開された。

【2023年8月7日ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン／マンチェスター大学】

英・ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのMichael Barlowさんを中心とする研究チームが、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の近赤外線カメラ「NIRCam」で撮影したこと座のリング星雲（M57、環状星雲）の高解像度画像を公開した。

NIRCamで撮影されたリング星雲。この星雲を形づくった質量放出は約4000年前に起こったと考えられている。中心にはやがて白色矮星となる星があり、その周囲には10万度を超える高温ガスが存在する（提供：NASA/ESA/CSA、以下同）

リング星雲は地球から約2600光年の距離にある有名な惑星状星雲で、アマチュアの小口径望遠鏡でもドーナツ状の姿を楽しむことができる。その正体は、一生の最期を迎えつつある恒星が質量の大部分を宇宙空間に放出した姿だ。

Barlowさんたちは2022年8月4日にNIRCamでリング星雲を撮影した。発表された画像は、水素分子（H₂）が出す波長0.212μmの輝線を青、水の氷などの塵が出す0.3μm付近の輝線を緑、多環芳香族炭化水素（PAH）やメタン分子が出す0.33μm付近の輝線を赤に割り当てて合成した擬似カラー画像になっている。今回得られた高解像度の画像では、リング星雲の膨張するシェルが持つ複雑な構造や中心星周辺の様子をはっきりととらえている。

リング部分の拡大
リング星雲のリング部分を拡大した画像。研究チームによれば、小さなガスのかたまりが約2万個も見えるという。リング星雲全体のガスの約半分がこうしたかたまりを形成している。このかたまりには水素分子が含まれ、星雲の他の部分よりも低温で密度が高い。画面右下にみられるガスのかたまりには彗星のように尾を引いた構造が見られる

メインのリングの外側にあるハロー構造を拡大した画像。中心星の方向から放射状に、数百本のスパイク構造が伸びている。こうした構造ができる理由はよくわかっていない。星雲の背景には遠方の銀河も写っている

「私たちは恒星の一生の最終章を目にしています。これはいわば、太陽の遠い未来をかいま見ているようなものです。JWSTの観測によって、こうした荘厳な宇宙のイベントを理解するための新たな窓が開かれました。私たちはリング星雲を、惑星状星雲がどのように作られ、進化していくかを研究する実験室として利用できます」（Barlowさん）。

BarlowさんたちはJWSTの中間赤外線観測装置「MIRI」でもリング星雲の撮像・分光観測を行っており、今年の後半にはMIRIによる画像も公開できる見込みだという。