私たちの太陽系と同じような「惑星系」が形づくられようとしている様子を日本の理化学研究所などのグループが、南米・チリにある巨大な電波望遠鏡を使って、世界で初めて観測することに成功しました。私たちの太陽系がどのように形成されたのかを解明するヒントになる可能性があると注目されています。
理化学研究所や東京大学などのグループは、南米・チリにある世界最大の電波望遠鏡「アルマ」を使って、おうし座の方角におよそ４５０光年離れた、私たちの銀河系の中にある生まれたばかりの星の周りを観測しました。
その結果、この星の周りでは、ガスやちりが渦を巻くように円盤状に漂っていて、その最も外側の部分では、ドーナツ状に膨らみができている様子が確認されました。
グループによりますと、この膨らみがあることによって、その内側ではガスやちりが集まり始め、いくつもの惑星の集まりである「惑星系」が形づくられると見られるということで、こうした「惑星系」の形成過程が捉えられたのは世界で初めてだということです。
グループでは今後さらに、こうした惑星系の形成過程の観測を重ねれば、私たちの太陽系がどのように形成されたのかを解明するヒントを得られる可能性があるとしています。
研究グループの代表を務める理化学研究所の坂井南美准主任研究員は「世界最大のアルマ望遠鏡によって、これまで見えなかった惑星系の形成過程が見えるようになってきた。今後、惑星系の形成過程の観測を数十個、１００個と重ねていくことで、私たちの太陽系以外にも、生命が存在できるような惑星系があるのかどうか、そうした大きな謎に迫っていきたい」と話しています。
アルマは物質の微弱な電波を捉える電波望遠鏡
今回、「惑星系」の形成過程を、世界で初めてとらえた世界最大の電波望遠鏡「アルマ」は、南米・チリの標高５０００メートルに広がるアタカマ高地に、日本と欧米各国が共同で１０００億円をかけて建設しました。
東京の山手線と同じくらいの広大なエリアに直径１０メートル前後のパラボラアンテナを６６台設置し、そのすべてを連動させて、一つの巨大な電波望遠鏡として利用します。これまでの、「目に見える光」をとらえる「可視光望遠鏡」や、熱を感じ取る「赤外線望遠鏡」が、主に、光や熱を発する激しい天体現象を観測してきたのに対し、電波望遠鏡「アルマ」は、物質から届く微弱な電波をとらえられることから、地球周辺のような、“宇宙空間では比較的温度が低い場所”を見ることができます。
このため、アルマ望遠鏡は、生命の材料となる「アミノ酸」などの物質を、宇宙空間から見つけることができるかもしれないと期待されています。
アルマ望遠鏡は、これまでに、生命のもとになる可能性がある有機物を相次いで発見しています。５年前、地球からおよそ４００光年離れた、惑星が生まれつつある現場で、生命のもとになる可能性がある有機物のひとつで、「糖」の一種の「グリコールアルデヒド」を発見しました。３年前には地球から４５５光年離れた、生まれたばかりの惑星の周辺で、水素や炭素などが複雑に結びついた有機物で、生命にとって不可欠な「アミノ酸」に近い、「アセトニトリル」を発見しています。
また、生命にも大きく関わる「酸素」が、宇宙が誕生してまもない１３１億年前に存在していたことも、アルマ望遠鏡による観測で、去年明らかになりました。
大阪産業大学や国立天文台などのグループがくじら座の方角にある１３１億年前の銀河を詳しく観測したところ、この銀河の中を漂う物質の中に酸素の原子があることを確認し、宇宙が誕生した１３８億年前から７億年後という宇宙の初期に「酸素」が存在していたことがわかりました。これは、人類が観測した酸素の原子としては最も古いものになります。
これまでの天文学の研究では、宇宙が誕生した「ビッグバン」の直後には、水素やヘリウムなど限られた物質しか存在せず、その後、徐々に、酸素や炭素など私たちの生命にもつながる物質がつくられたと考えられていますが詳しいメカニズムは分かっていません。このため、アルマ望遠鏡での観測が進めば、生命につながる物質が宇宙空間でどのようにつくられたのか、また、生命につながる物質が私たちの太陽系以外にも存在するのかどうか、そうした壮大な宇宙の謎に迫ることができる可能性があると期待されています。
理化学研究所の坂井南美准主任研究員は、「アルマ望遠鏡の登場で、世界の天文学者がみな驚くような、これまで全く見ることができなかった物質や現象が、次々に見え始めている。生命はどこから来たのか、生命が存在する太陽系は、広い宇宙の中で孤独なのか、普遍的なのか、人類の壮大なテーマに挑んでいきたい」と話しています。
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