私たちの太陽系はどのようにして超新星から生き残ったのでしょうか?

太陽が形成されている分子雲のフィラメントに衝突する超新星からの爆発波の芸術家の印象。 クレジット: 国立天文台

隕石内の同位体比からの証拠は、太陽と太陽系がまだ形成段階にある間に超新星爆発が近くで起こったことを示している。 その結果生じた超新星爆発は、誕生したばかりの太陽系を破壊した可能性があります。

新しい計算により、太陽系誕生の繭である分子ガスのフィラメントが、隕石で検出された同位体を捕捉するのに重要な役割を果たしていたことが明らかになった。 同時に、この糸はシールドとして機能し、近くで発生した超新星爆発の破壊的な力から初期の太陽系を保護しました。

原始隕石には、太陽や惑星の誕生時の状況に関する情報が保存されています。 隕石の成分はアルミニウムの放射性同位体濃度が不均一であることを示しています。

この違いは、太陽系の形成が始まってすぐに追加量の放射性アルミニウムが導入されたことを示しています。 近くの超新星爆発は、この新しい放射性同位体の注入の最良の候補です。

しかし、隕石に見られる量の同位体を放出するのに十分な距離に超新星があれば、誕生したばかりの太陽系を引き裂くほど強力な爆風も発生しただろう。

国立天文台のドリス・アルズマニアン率いるチームは、太陽系が超新星爆発の衝撃を生き延びながら、どのようにして隕石で測定された同位体の量を獲得したのかについて、新たな説明を提案した。 星は、分子ガスの巨大な雲の中でクラスターと呼ばれる大きなグループを形成します。

これらの分子雲は糸状です。 太陽のような小さな星は通常、フィラメントに沿って形成され、超新星爆発で爆発する大きな星は、通常、複数のフィラメントが交差する軸索で形成されます。

太陽が高密度の分子ガスフィラメントに沿って形成され、近くのフィラメント軸で超新星が爆発したと仮定すると、研究チームの計算では、形成中の太陽系周囲の高密度フィラメントが爆風によって分解されるまでに少なくとも30万年かかることが判明した。

放射性同位体が豊富な隕石の成分は、太陽系の形成の約10万年の間に高密度のフィラメント内で形成されました。 親フィラメントは若い太陽を保護する障壁として機能し、超新星爆発の波から放射性同位体を捕捉して、まだ形成中の太陽系に導くのを助けた可能性がある。

参考文献：「ハブフィラメントシステムにおける星団形成の文脈における太陽の誕生環境に関する洞察」ドリス・アルズマニアン、荒川壮太、小林正人、岩崎一成、福田耕平、森昭二、平井豊、国友正信、MSナンダ・クマールとココボ一郎、2023 年 4 月 25 日、こちらからご覧いただけます。 の[{” attribute=””>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acc849