象の鼻（天文学）

象の鼻（正式には冷たい分子柱^[1]）は、分子雲で見つかる星間物質の形成の一種です。これらは大質量のO型およびB型星の近傍に位置し、これらの星の強力な放射線によって、 HII領域として知られる電離ガスの拡大領域が形成されます。象の鼻は、ガスと塵の巨大な柱または柱に似ていますが、さまざまな形、長さ、色があります。天文学者は、象の鼻のユニークな形成プロセスのために研究しており、2Dおよび3Dシミュレーションを使用して、この現象がどのように発生するかを理解しようとしています。

O型星とB型星は、紫外線（UV）を強く放射する星の分類です。^[2] UV放射により、周囲の水素ガス雲が電離し、HII領域が形成されます。^[3]ガスは雲全体で均一に電離しないため、雲全体に密度の高いガスの塊が散在しています。これらの密度の高い塊は蒸発ガス小球（EGG）と呼ばれ、象の鼻の形成の出発点です。柱の形は、EGGが背後のガスを恒星風から守るシールドとして機能することで形成されます。^[4] 恒星風は、恒星から放出されるガスの連続的な流れであり、軽くて密度の低いガスを侵食します。^[5] EGGとそこから「風下」のガス柱が象の鼻の基本的な構成です。

象の鼻は H II 領域雲の外壁に形成される。可視光の波長では、ガスの不透明度によって内部の核が見えないため、天文学者は鼻の表面の構造しか研究できない。^[6]柱の長さは光年で測定される。^[7]天文学者は赤外線、ミリ波、電波観測を使用して EGG と鼻の密度と温度を計算することができる。彼らは、象の鼻には冷たい核 (20 K) があり、その周囲を暖かいガス (60 K) が取り囲み、外側に熱い殻 (250-320 K) があることを突き止めた。^[6]

創造の柱は天文学上の象の鼻の最も有名な例である。NASAはハッブル宇宙望遠鏡で撮影された複数の画像を合成することで、この構造の写真を作成することができた。この構造は7,000光年離れたわし星雲に位置している。^[8]この構造には複数の象の鼻があり、そのうちの1つは約7光年の長さがある。天文学者の観測によると、柱は6,000年前の超新星の衝撃波によって破壊された可能性がある。 ^[9]

ロゼット星雲は、象の鼻がとり得る珍しい形状の一例です。通常の真っ直ぐな柱ではなく、二重らせん構造をしています。^[10] 二重らせんは、磁場と電流が幹の軸に沿って並んでいることによって引き起こされます。これにより、柱のフィラメントは、通常の幹のように真っ直ぐではなく、波状になります。これらのフィラメントは、互いに並んでいるのではなく、互いに巻き付いており、ねじれた構造を形成しています。^[11]

ケフェウス座の星形成複合体NGC 7822には、いくつかの象の鼻のような構造がある。 ^[12]