太陽系を通り過ぎる恒星間天体「オウムアムア」の想像図。(ILLUSTRATION BY EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY/M. KORNMESSER)
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 太陽系の外から飛来し、2017年10月以降、世界の天文学者が観測を続けている天体オウムアムア。現在は猛スピードで地球から遠ざかりつつある。(参考記事:「太陽系の外から飛来した天体を初観測、歴史的発見」

 今回、この奇妙な天体が、炭素を豊富に含む層に覆われているらしいことが判明した。炭素の被膜は厚さ30センチ以上、宇宙空間を移動する間に、オウムアムアの表面が宇宙線の放射にさらされたことによって形成されたとみられる。学術誌『Nature Astronomy』に12月18日付けで掲載された。

 この結果から、オウムアムアが太陽のそばを通過し、表面が非常に高温になったにも関わらず、なぜ水蒸気の尾を形成しなかったかが推測できる。

「星間空間を飛行する彗星の表面には、炭素を豊富に含んだ黒っぽい物質が形成されます。オウムアムアの表面を覆う物質も、おそらくはこれと同じものでしょう」。英クイーンズ大学ベルファスト校の天文学者で、論文の共同執筆者であるアラン・フィッツシモンズ氏はそう述べる。「この物質の正体を明確につかめたわけではありません。今言えるのは、我々の観測結果がこの推測に当てはまるということだけです」

尾はなぜできなかった?

 10月に地球のそばを通過するところを発見されたオウムアムアは、過去に例のない天体だ。全長400メートルの葉巻のような形をしており、回転しながら時速15万キロで太陽系から遠ざかっている。天文学者らは長年、他の恒星系からこうした岩が星間空間に向かって放出されているはずだと考えてきた。なぜなら太陽系でも同様の現象が起こっているからだ。そして今、科学者らは史上初めてその実物をとらえたわけだ。(参考記事:「太陽系に飛来した天体オウムアムア、極端な楕円形」

 オウムアムアは当初、彗星ではないかと考えられていたが、その可能性は発見からまもなく、米ハワイ大学の天文学者カレン・ミーチ氏によって否定された。オウムアムアには、彗星の特徴であるガスや塵からなる尾が見られなかったためだ。

「これが最初の大きな驚きでした。我々は、こうした天体は氷を多く含むものと予想していましたが、そうではなかったのです」とフィッツシモンズ氏は言う。

 恒星間天体発見の報を聞いたフィッツシモンズ氏は、同僚らとともにすぐに行動を開始。カナリア諸島とチリにある望遠鏡でこの天体を追跡し、可視光がどのように反射されるかを計測した。一方、ハワイのジェミニ天文台では、クイーンズ大学ベルファスト校の天文学者ミシェル・バニスター氏とメグ・シュワム氏が率いるチームが、近赤外線を用いてこの天体の観測を試みていた。ジェミニ天文台での観測結果は、学術誌『Astronomical Journal』の次号に掲載される予定だ。

 両方の論文で共同執筆者を務めたバニスター氏はこう述べている。「実に大変な観測でした。空を駆け抜ける天体を、数百トンの望遠鏡をバレリーナのようにダンスさせながら追いかけるのですから」

 これらの観測から、オウムアムアが青みを帯びた光よりも、赤みを帯びた光を効率よく反射することが判明した。原因は、超新星のような宇宙空間で起きる爆発などによって放出される高エネルギー粒子にある。こうした粒子は長い年月の間に、彗星や小惑星の表面に炭素を豊富に含む赤みを帯びた層を形成することがある。(参考記事:「地球に飛来する反物質の起源に新説、議論白熱」

 ジェミニ天文台のデータからは、太陽系で観測される多くの彗星とは異なり、オウムアムアの表面はカラカラに乾燥しており、水の氷もまったくないことがわかる。天体表面の温度をシミュレーションしたところ、オウムアムアを覆う層が厚さ40センチほどある場合、内部にある氷を含む物質は、太陽などの恒星の熱から守られることがわかった。(参考記事:「ブラックホールは食べ残しを投げ捨てるとの新説」

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