星の誕生

星はどのように生まれますか？絶対にゴージャス。自分で見て。

2024

星はどのように生まれますか？

何千年にもわたる疑問の末、天文学者は今では少なくとも大部分はその質問に答えることができます。宇宙のガスと塵の巨大な雲が崩壊し、より密度の高い物質の塊が形成され、それがさらに急速に崩壊し、それらがコア内の核融合に点火できるまで、それら自身の重力がそれらを圧縮します。

スター誕生。

しかし、まだあります多くここで答える質問の数、記入する詳細のスカッド。詳細だけでなく全体像の質問も。文字通り。

そのため、世界中の30の機関から90人の天文学者がチームを結成しました惑星の最高の望遠鏡のいくつかを使用して近くの銀河を観察する。これらの銀河は私たちの近くにあり、その中にある個々の星形成領域を見ることができますが、銀河全体を同時に見ることができ、このプロセスの概要を知ることができます。

複雑であるだけでなく、非常に美しいプロセス。

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NGC 4303は、地球から約5,300万光年離れた対面渦巻銀河で、可視光（青）とミリメートル波長（オレンジ）で見られ、星形成の活発な領域を示しています。クレジット：ESO / ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）/ PHANGS

プロジェクトは呼ばれますファング、にとって 近くの銀河における高角度分解能での物理学 。文字通り、近くの銀河での星の誕生の物理学を詳細に理解しようとし、非常に鋭いビジョンでそれらを深く覗き込みます。

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このプロジェクトの規模は計り知れません。彼らは100近くの銀河を見ています。 10万 個々の星形成星雲。それは信じられないです。

ここで大きな役割を果たしている2つの望遠鏡があります。 1つは魂、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ、チリの数十の料理のコレクション。これらは、冷たいガスによって放出される約1ミリメートルの波長（可視光よりもはるかに長い、私たちが見ている種類）の光を見ます。たとえば、一酸化炭素はこの波長だけで放出され、星形成が差し迫っている、または進行中の高密度のガス雲によく見られます。

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およそ6100万光年離れた銀河であるNGC1300は、核の周りの小さなリングと渦巻腕に星形成（オレンジ）を示していますが、バーではなく、その中心の周りの長い菱形の領域を示しています。クレジット：ESO / PHANGS

もう1つは超大型望遠鏡、チリにもある8.2メートルの巨獣4体のセット。使用されるカメラはMUSEと呼ばれます。マルチユニット分光エクスプローラー。それはスペクトルを取ります、入ってくる光を何千もの個々の色に分解する、オブジェクトに関する豊富な情報を決定するために分析できます：その元素組成（水素、酸素、硫黄など）、元素の存在量、温度、密度など。

ALMAとVLT / MUSEを組み合わせると、天文学者はこれまでに達成されたよりも詳細かつ大規模に星の誕生を調査することができます。

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星形成を調べるためにPHANGSプロジェクトによって観測された5つの近くの渦巻銀河（左上から時計回り：NGC 1300、NGC 1087、NGC 3627、NGC 4254、およびNGC 4303）。ゴールドエリアは、星が活発に生まれている場所です。クレジット：ESO / PHANGS

これらの画像の美しさは驚異的です。渦巻銀河— スパイラルパターンを含む本質的に巨大なフラットディスク —たくさんの星を作る傾向があるので、天文学者はそれらを標的にしました。さらに、彼らは多かれ少なかれ正面向きのものを選んだので、ディスクを通して見ることを最小限に抑えました。このようにして、ガス雲は簡単に見られ、干渉することなく高解像度で調べることができます。これは基本的に、非常にゴージャスな画像を作成するためのチェックリストです。

彼らが求める科学は深遠です。私たちは星がどのように形成されるかについて多くを理解していますが、そもそもプロセスがどのように開始されるかなどについてはまだ理解していません。冷たいガス雲が崩壊するきっかけは何ですか？それは別の雲、彼らが彼ら自身に落ちて星を作り始める方法の両方でクランチする宇宙のスマッシュアップと衝突しますか？中間ステップは何ですか？それらは銀河のどこでも同じですか？

星は銀河の中心の近くで生まれることを好みますか、それとももっと遠くで生まれることを好みますか？その間のどこかに？それらはスパイラルアームの内側のカーブまたは外側でより簡単に形成されますか？ガス雲の大きさは重要ですか？いくつかの星雲は、超新星として爆発する運命にある星である、より大きな星を簡単に作りますか？これらの質問に対する一般的な回答がいくつかありますが、詳細。

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NGC 4254は、地球から5000万光年離れた渦巻銀河です。この画像では、ALMAによってミリメートル波長で観測された（オレンジ色の）領域が冷たいガスを示しているため、星形成率が高くなっています。クレジット：ESO / ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）/ PHANGS

そして、そういえば、星は生まれてから生まれた場所に大きな影響を与えます。それらは、亜原子粒子の速い風とそれらの周りのガスと塵を食い尽くす強い紫外線を吹き飛ばし、巨大な空洞を刻み、他の星が生まれる方法に影響を与えます。それらはまた最終的に爆発します、そしてあなたは物事に影響を与えることを賭けることができます。超新星は恐ろしい出来事です、太陽がその生涯にわたって放出するのと同じくらい多くのエネルギーを数週間で放出します。

これらの質問への答えは、これらの銀河の小規模と大規模の両方で何が起こっているかを調べることによってのみ見つけることができます。これは、PHANGSが行うように設計されていることです。 2019年にALMAの結果が早期にリリースされ、今年の初めにさらに完全なものがリリースされました。この新しいリリースには、膨大なMUSEデータが含まれています。 1,500万スペクトル 30,000個の星雲のうち、この理解を追求するために長年にわたって採掘される天文データの宝物です。

それだけでなく、これらの銀河の多くは、さらに高い解像度を提供するハッブル宇宙望遠鏡によってマッピングされているか、マッピングされる予定です。プロジェクトは、1年以内に打ち上げられる予定のジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡で継続されます。赤外線でこれらの銀河の非常に高解像度の画像とスペクトルを取得し、電磁スペクトルのさらに別のチャンクをデータに追加します。

トムソーヤーブックの冒険

これ大好き。私は、特定の目的のために行われる野心的で徹底的な天文調査の大ファンですが、他のさまざまなプロジェクトに使用できる膨大で深い観測データベースをコミュニティに提供します。夢にも思われました。しかし、若い天文学者が調査するのに何かクールなことを考えたとき、そのデータは待っています。

そして、私はそれを助けることはできません。科学と芸術がこのように手をつないで歩くとき、私はそれが大好きです。科学者は人間であり、私たちは天国で見られる美しさに息を呑み、畏敬の念を抱きます。このような観察は、私たちの周りの宇宙についての知識をさらに深め、「どうやってここにたどり着いたのか」などの大きな質問に答えるのに役立ちます。

そして、彼らはまた、真剣に美しく、不思議です。

科学には芸術に科学があるのと同じように、科学にも美しさがあります。それらは同じコインの両面です。