星は、密度の高い分子雲中でさまざまなきっかけにより生まれると考えられています。超新星爆発や質量の大きな星からの星風の影響によって、ガスや塵からなる星間物質が掃き集められて密度が高くなり、星形成が誘発される現象は、これまでも知られていました。「あかり」による赤外線での観測により、1光年から100光年の空間スケールで、3世代にわたって連鎖的に星形成が起きたことを示唆する証拠がとらえられました。生まれたばかりの星からの光は、星を取り囲む大量の塵に吸収され赤外線で再放射されるので、赤外線による観測が有効です。
こぎつね座IC4954/4955は、我々から約6500光年の距離にある反射星雲です。これを「あかり」に搭載された近・中間赤外線カメラ(IRC)および遠赤外線サーベイヤ(FIS)で観測しました。図8左は、中間赤外線の9、11、18マイクロメートルのデータから合成した疑似カラー画像です。赤い部分は若い大質量星の近くで塵が高温に暖められている様子を、青い部分はそれより少し星から離れたやや穏やかな環境にある有機物巨大分子の存在を示しています。図で白いところは、そのような有機物の密度が高くなっていると考えられます。画面下側と右上に見える2つの円弧状の構造は、中心にある質量の大きな若い星(白の+)がまわりの星間物質を浸食し、また押しのけて外側に掃き集めていく様子を表しています。遠赤外線の65、90、140マイクロメートルから合成した疑似カラー画像(図8右)では、若い星のまわりで暖められた塵が、青白く見えるところに分布しています。2つの青い領域の間の赤く見える部分は、比較的温度が低く塵を暖めるエネルギー源はないものの、星をつくる材料となるガスや塵が大量に存在することを示しています。
図8左の赤い点は、地上から行われた2マイクロメートル帯の観測から抽出した、生まれたばかりの星の分布を示します。生まれたばかりの星は、主に白い領域のまわりと、遠赤外線で赤く光っている2つの星雲の間の領域に集中しており、IC4954/4955の領域で若い星(お父さん・お母さん星)が星間物質を掃き集めて次の世代の星(子ども星)をつくっている様子が分かります。
さらに「あかり」の全天サーベイの中間赤外線データから、この周囲の約1度四方を切り出してきて見たのが、図9です。この図で一番明るく見えているのが上で説明したIC4954/4955領域ですが、中央部に空洞が見られます。空洞の大きさは50光年程度です。空洞のまわりの星の年齢層から、数百万年から1000万年前に空洞の中央部分で第1世代の星(おじいさん・おばあさん星)が生まれ、その影響で現在のIC4954/4955の第2世代の星ができていると推定できます。
我々の銀河系には、この領域と似たような構造がたくさん見られます。これらを拡大していくと、一つの構造がさらに細かい構造から成り立っていることも分かります。今後さまざまなケースを解析していくことにより、星から星間物質への、また星間現象から星形成への相互作用について、銀河スケールでの包括的な研究が進むでしょう。
(いしはら・だいすけ)