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2025-05-21 21:28:00
ペンシルベニア州の天文学者が率いる国際的な協力による新しい研究によると、惑星層の基本的なビルディングブロックは、極端な紫外線の環境でも存在します。この研究は、NASAのJames Webb Space Telescope（JWST）と洗練された熱化学モデリングの比類のない能力を活用して、銀河の最も極端な環境の1つで、最終的に惑星や他の天体を囲む新しい星を囲む粉塵とガスを最終的に囲む新しい星を囲む粉塵とガスを調査しました。
この研究を説明する論文が5月20日に登場しました 天体物理ジャーナル。
「天文学者は、若い星を囲むガスとほこりの渦巻くディスク内に惑星がどのように形成されるかを長い間理解してきました」と、ペンシルベニア州科学大学の天文学と天体物理学のポスドク研究者であり、研究の主著者であるバイロン・ポルティラ・レベロは言いました。 「これらの構造は、プロトプラネタリーディスクと呼ばれていますが、45億年前に形成された独自の太陽系のような外胞システムの出生地です。プロトプラネタリーディスクは、紫外線（UV）の放射線を発するかなりの量の大量の星に近接形成されることがよくあります。近くの星形成領域での原始惑星ディスク、これらの領域は、より大きくて一般的な恒星の苗床に存在する激しい紫外線を欠いています。」
紫外線とは、可視光よりも多くのエネルギーを持つ可視光を指します。地球上では、これは軽度の日焼けから皮膚癌に至るまで、細胞を損傷する可能性があります。宇宙では、惑星の大気フィルターがなければ、紫外線ははるかに激しいものです。この研究の焦点は、NGC 6357とも呼ばれるロブスターネブラとも呼ばれる地域内で、太陽から約5,500光年離れたXue 1として知られる若い太陽質量星でした。同じ地域で、チームは、激しい紫外線を受けたプロトラニタリディスクを備えた12の低質量の若い星を観察しました。
「これらの分子は、新興惑星の大気の形成に寄与すると予想されます」と、ペンシルベニア州の天文学および天体物理学部の研究教授であり、研究の共著者であるコンスタンティン・ゲットマンは述べました。 「そのような塵とガスの貯水池の検出は、惑星形成の基本的なビルディングブロックが極端な紫外線を持つ環境でも存在する可能性があることを示唆しています。」
さらに、JWSTによって検出された光の紫外線照射のトレーサーとして機能する特定の分子の欠如に基づいて、チームは、郊外にはプロトプラネタリーディスクがコンパクトでガスがないと推測しました。ホストの星から土星までの距離に、ホストスターから土星までのほぼ距離にある、地球と太陽の平均距離に基づく尺度である約10の天文ユニットのみが延長されます。研究チームによると、このコンパクトさは、外部UV放射がディスクの外領域を侵食した結果である可能性があります。
「これらの発見は、出生ディスクが強い外部放射にさらされている場合でも惑星が星の周りに形成されるという考えを支持しています」と、ペンシルベニア州の天文学と天体物理学および統計学の上級学者であり教授であるエリック・フェイゲルソンは言いました。 「これは、天文学者が他の星の周りで惑星システムが非常に一般的であることを発見した理由を説明するのに役立ちます。」
Xue 1の研究は、外部放射線が原始惑星ディスクに対する影響を理解する上での極めて重要なステップを表している、と研究者は述べた。さまざまな宇宙環境にわたる惑星形成のより包括的な画像を構築することを目的とした、将来の観察キャンペーンの基礎を築きます。この研究では、惑星の形成の複雑さを調査する際のNASAのジェームズウェッブ衛星天文台の変革的能力を強調し、恐ろしい環境課題に直面したプロトランタリーディスクの回復力を強調しています。
Portilla-Reve-Relo、Getman、およびFeigelsonに加えて、研究チームには、ドイツのHeedbergにあるMax-Planck InstitutFür天文学のMaria ClaudiaRamírez-TannusとThomas Henningが含まれます。ロンドンのクイーンメアリー大学のトーマスJ.ハワース。ラドバウド大学とオランダの宇宙研究のためのスロンオランダ研究所のレンズウォーター。スウェーデンのストックホルム大学のArjan BikとJenny Freedani。オランダのグロニンゲン大学のインガ・カンプ。オーストリア科学アカデミーのSierk E. Van Terwisga。アンドリュー・J・ウィンターは、フランスのニースのコート・ダ・アズールとドイツのヘデルベルクにあるマックス・プランク・インスティット・フュル・アストロミーのコート・ダ・アズール。ボローニャ大学のヴェロニカ・ロクタグリタとイタリアのastorofico di arcetriのinfi-osservatorio。ドイツのLudwig-Maximilians-UniversitätでのThomas Prebisch。アリゾナ州ツーソンのジェミニ天文台でのエレナ・サビ。メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所のピーター・ゼイドラー。英国のハートフォードシャー大学のマイケル・A・クーン。
NASAは、ペンシルベニア州のエクソロネットおよび居住可能な世界のセンター、国際ジェミニ観測所のドイツフォルシュンスゲミインシャフトからの追加の支援を受けて研究に資金を提供しました – NSFノイールラブのプログラム。 Horizon Europe ERC Consolidator Grant、スウェーデン国立宇宙庁、ドイツ航空宇宙センター、ドイツ連邦経済エネルギー省、ERC Synergy Grant「Ecogal」を介した欧州研究評議会、欧州連合2020研究イノベーションプログラム、欧州研究評議会。
#高紫外線の環境で惑星層の秘密を発表する