カリーナ星雲

カリーナ星雲

散光星雲
カリーナ星雲。イータカリーナとキーホール星雲は中央の左側にあり、NGC 3324 は右上にあります。
観測データ: J2000.0エポック
赤経	10時間45分08.5秒[1]
偏角	−59° 52′ 04″ [1]
距離	約8,500 光年   （約2,600 [2]  pc）
見かけの等級（V）	+1.0 [3]
見かけの寸法（V）	120 × 120アークス分
星座	カリーナ
身体的特徴
半径	約230 [4] 光年 (約70 pc)
注目すべき機能	イータカリーナ 鍵穴星雲 多くの散開星団と暗黒星雲
指定	NGC  3372、[5] ESO  128-EN013、[1] GC  2197、[1] h 3295、[1] コールドウェル 92 [6]
参照:星雲の一覧

カリーナ星雲^[7]またはイータカリーナ星雲^{[8] （} NGC 3372としてカタログ化、または大カリーナ星雲^{[9]としても知られる）は、}カリーナ座にある明暗星雲の複雑で大きな領域で、天の川銀河のカリーナ・いて座腕に位置しています。この星雲は地球から約8,500光年（2,600 パーセク）離れています。^[2]

この星雲の境界内には、大きなカリーナOB1 星団と、多数のO型星やいくつかのウォルフ・ライエ星など、いくつかの関連する散開星団がある。カリーナOB1は、トランプラー14とトランプラー16星団を包含している。トランプラー14は、50万歳で知られている最も若い星団の1つであり、O2系超巨星HD 93129Aなどの星を含む。トランプラー16には、 WR 25やイータ・カリーナ星系など、非常に明るい星が多数ある。トランプラー15、コリンダー228、コリンダー232、NGC 3324、およびNGC 3293もこの星団のメンバーであると考えられている。NGC 3293は最も古く、トランプラー14から最も離れており、連続的で進行中の星形成を示している。

この星雲は、私たちの空にある最も大きな散光星雲の 1 つです。有名なオリオン大星雲の 4 倍の大きさで、さらに明るいにもかかわらず、カリーナ星雲は南の空に位置しているため、あまり知られていません。1752年にニコラ ルイ ド ラカイユによって喜望峰から発見されました。

カリーナ星雲は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した5つの宇宙天体のうちの1つとして、同望遠鏡による初の公式科学画像公開の一環として選ばれた。宇宙の崖として知られるNGC 3324の初期の星形成領域の詳細な画像が作成された。^[10]

ニコラ・ルイ・ド・ラカイユは1752年1月25日にこの星雲を発見した。^{[3] [11]}その大きさは120×120分角で、赤経10^時45^分8.5^秒、赤緯-59°52′04″の座標を中心としている。 ^[1]現代では地球から約8,500光年（2,600 パーセク）離れていると計算されている。^[2]

イータ・カリーナは非常に明るい 極超 巨星です。その質量は太陽の100～150倍と推定され、明るさは太陽の約400万倍です。

この天体は、その位置と大きさから、現在詳細に研究できる最も質量の大きい恒星である。他にも、より明るく質量の大きい恒星がいくつか知られているが、それらに関するデータははるかに信頼性が低い。(注意:ピストル星などの例はデータの改善によって格下げされているため、「最も質量の大きい恒星」のほとんどのリストには懐疑的であるべきである。2006 年には、幅広い波長にわたるデータに基づくと、イータ・カリーナ星が依然として最も高い光度を確認していた。) 太陽の 80 倍を超える質量を持つ恒星は、太陽の 100 万倍を超える光を発する。そのような恒星は非常に珍しく、我々の銀河系ほどの大きさの銀河では数十個しか存在しない。また、エディントン限界に近づくと破滅の瀬戸際にある。つまり、その放射の外向きの圧力は、重力に対抗できるほどに強くなる。 120太陽質量を超える恒星は理論上のエディントン限界を超え、その重力は放射線とガスをほとんど保持できないほど強く、近い将来に 超新星または極超新星爆発を引き起こす可能性があります。

イータカリーナが星雲に与える影響は直接見ることができます。暗い球状体とその他の目に見えない物体は、巨大な星からまっすぐに離れた方向に尾を引いています。1840 年代の大噴火でイータカリーナが塵で覆われ、星雲に届く紫外線の量が大幅に減少する前は、星雲全体の様子は大きく異なっていたでしょう。

大きく明るい星雲の中には、イータ・カリーナのすぐ周囲を取り囲む、ホムンクルス星雲（ラテン語で「小さな人」を意味する）として知られる、はるかに小さな特徴があります。これは 1841 年の大規模な爆発で放出されたと考えられており、この爆発により、イータ・カリーナは一時的に全天で 2 番目に明るい星となりました。

ホムンクルス星雲は、ガスが電離・励起状態に衝撃を受けた小さなH II 領域です。 ^[12]また、非常に明るい中心恒星系からの光の多くを吸収し、赤外線(IR) として再放射します。中赤外線波長では空で最も明るい天体です。^{[13] : 145–169}

ホムンクルスまでの距離は、軸対称であると仮定して、観測された角度寸法と計算された線のサイズから導き出すことができます。この方法を使用して得られた最も正確な距離は、7,660 ± 160光年(2,350 ± 50  pc ) です。このモデルの双極ローブの最大半径は約 22,000 AU で、軸は視線から 41°、または空の平面に対して 49° の方向を向いています。つまり、地球からは「横から」よりも「端から」少しだけ見えます。^[14]

キーホール星雲は、カリーナ星雲内にある冷たい分子と塵の小さな暗黒雲で、明るい背景の星雲を背景に、熱く蛍光を発するガスの明るいフィラメントがシルエットをなしている。ジョン・ハーシェルは、最初にこの星雲を描写した際に「レムニスケート-楕円形の空洞」という用語を使用し、 ^[15]その後は単に「楕円形の空洞」と呼ぶようになった。^[16]レムニスケートという用語は、この星雲のこの部分を説明するために使用され続けた^[17]が、1873 年のアップルトン誌の記事で、有名な天文学作家エマ・コンバースが星雲の形状を「鍵穴に似ている」と表現するまで続いた。^[18]その後、キーホール星雲という名前が一般的に使用されるようになり、時にはキーホール自体を指すこともあれば、時にはカリーナ星雲全体（「キーホールを含む星雲」を意味する）を指すこともあった。^{[19] [20]}

キーホール構造の直径は約7光年（2.1パーセク）である。その外観は最初に観測されて以来大きく変化しており、これはおそらくイータカリーナからの電離放射線の変化によるものと思われる。 ^[21]キーホールには独自のNGC指定はない。誤ってNGC 3324と呼ばれることもあるが^[22]、そのカタログ指定はカリーナ星雲のちょうど北西にある反射・放射星雲（またはその中に埋め込まれた星団）を指している。^{[23] [24] [25]}

ハッブル宇宙望遠鏡は、鍵穴星雲（赤経10時44分30秒、赤緯−59° 40'）にある小さなボック星雲の写真を撮影し、その形状から「カリーナ星団の反抗的な指」というニックネームが付けられている。 ^[26]ハッブルの画像では、光が球体の縁から放射されているのが見られ、これは特に「指」がある南端でよく見える。反抗的な指は、明るいウォルフ・ライエ星WR 25、および/または明るい青色超巨星であるトランプラー16-244によってイオン化されていると考えられている。この星雲の質量は少なくとも6  M _☉で、内部で星が形成されている可能性がある。強力な放射線にさらされている他の星間雲と同様に、反抗的な指は最終的に完全に蒸発するだろう。この雲の場合、その期間は20万年から100万年と予測されている。^[27]   

トランプラー 14 は直径 6 光年 (1.8 パーセク) の散開星団で、地球から約 8,000 光年 (2,500 パーセク) 離れたカリーナ星雲の内側領域に位置しています。^{[28]カリーナ星雲最大の星団である}カリーナ OB1星団の主要な星団の 1 つです。 ^[13]トランプラー 14では約 2,000 個の恒星が確認されています。^[29]また、星団全体の質量は 4,300  M _☉と推定されています。^[30]

トランプラー15は、カリーナ星雲の北東端にある星団です。初期の研究では距離について意見が分かれていましたが、ガイア計画による天体測定により、カリーナOB1の他の部分と同じ距離であることが確認されました。^[2]

トランプラー16は、カリーナ星雲最大の星団であるカリーナOB1恒星団の主要な星団の一つであり、トランプラー14よりも大きく、質量も大きい。^[13]イータカリーナ星団はこの星団の一部である。

ミスティック マウンテンはカリーナ星雲の塵とガスの柱を指す言葉で、ハッブル宇宙望遠鏡が20 周年を記念して撮影した写真です。この領域は、2010 年 2 月 1 日から 2 日にかけてハッブルの広視野カメラ 3によって観測されました。柱の高さは 3 光年 (0.92 パーセク) あり、柱内部の生まれたばかりの星々がそびえ立つ「山頂」からガスの噴流を放出しています。

WR 22は食連星です。軌道フィッティングから得られた動的質量は、 主星では 70 M _{☉以上から60} M _☉未満 、伴星では約21から27 M _{☉の範囲です。} ^[31]主星の分光質量は74  M _☉ ^[32]または78.1  M _☉と計算されています。^[33]

WR 25 は、トランプラー 16星団の一員であるカリーナ星雲の中心部にある連星系です。主星はウォルフ・ライエ星で、おそらく銀河系で最も明るい星です。副星は検出が難しいですが、明るいOB 星であると考えられています。

HD 93129は、カリーナ座にあるO型星の三重星系です。HD 93129の3つの星はすべて銀河系で最も明るい星の1つです。 ^[34] HD 93129は、明確に分離した2つの要素、HD 93129 AとHD 93129 Bで構成されており、HD 93129 A自体は、はるかに近い2つの星で構成されています。

HD 93129 Aは2つの成分に分解されています。スペクトルは明るい成分が支配的ですが、付随する成分はわずか0.9等級暗いです。HD 93129 AaはO2超巨星で、AbはO3.5主系列星です。^{[35]それらの距離は2004年の55}ミリ秒角から2013年にはわずか27ミリ秒角に減少しましたが、正確な軌道は入手できません。^[36]

HD 93129 BはO3.5主系列星で、近い方のペアから3秒角離れている。HD 93129 Aを合わせた星よりも約1.5等級暗く、HD 93129 Abとほぼ同じ明るさである。^{[37] [38]}

HD 93250はカリーナ星雲の領域で最も明るい星の一つである。イータカリーナ星雲からはわずか7.5分角しか離れていない。^[39] HD 93250は、よりコンパクトなトランプラー14に近いように見えるが、同じ緩い散開星団トランプラー16のメンバーであると考えられている。^[40]

HD 93250は連星であることが知られているが、2つの成分の個別のスペクトルは観測されたことがなく、非常に似ていると考えられている。HD 93250のスペクトル型は、O5、 ^[41] O6/7、^[42] O4、^[43] O3など様々に与えられている。 ^[44]主系列星として分類されることもあれば、巨星として分類されることもある。^{[43] [44]銀河O型星分光調査では、この星を新たに作成されたO4準}巨星スペクトル型の標準星として使用している。^[45]

HD 93205 は 2 つの大きな星からなる連星系です。

ペアのうち質量の大きい方はO3.5主系列星である。スペクトルにはイオン化した窒素とヘリウムの輝線がいくつか見られ、核融合生成物が表面に混ざり、強い恒星風が吹いていることを示唆している。軌道の遠心運動から計算された質量は40～60  M☉である_。これは観測されたパラメータによる恒星の進化モデルから予想される値よりもやや低い。^[46]

質量の小さい方はO8主系列星で、質量は約20M☉です 。[ ₄₇ ^]軌道上を300km/s（190mi/s）以上の速度で移動しており、相対論的連星であると考えられており、軌道の終点は予測可能な方法で変化します。^[48]

1998年現在^[update]、カリーナ星雲には8つの散開星団が知られている。^[3]

• ボーフム 10 (Bo 10)
• ボーフム 11 (Bo 11)
• コリンダー228（Cr 228）^[49]
• コリンダー 232 (Cr 232)
• コリンダー 234 (Cr 234)
• トランプラー 14 (Tr 14, Cr 230)
• トランプラー 15 (Tr 15, Cr 231)
• トランプラー 16 (Tr 16, Cr 233)

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  カリーナ星雲の概要。キーホールは中央上部の明るい領域に重ねられており、イータカリーナはそのすぐ左側の明るい星です。
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  赤外線で見たカリーナ星雲^[51]
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  チャンドラX線天文台が撮影したこの画像では、星からのX線と拡散した数百万ケルビンのプラズマがカリーナ星雲を照らしている。
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  カリーナ星雲の中心領域のクローズアップ
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  ウォルフ・ライエ星 WR 22
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  ボク球状体「芋虫」^[52]
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  カリーナ星雲のR44領域^[53]
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  ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による象徴的な最初の画像の1つを「深く掘り下げて」調べた科学者たちは、これまで塵の雲に隠れていた若い星からの数十のエネルギージェットと流出を発見した。^[54]

• タランチュラ星雲

ウィキメディア・コモンズには、カリーナ星雲に関連するメディアがあります。

• SEDS.org のカリーナ星雲
• 宇宙の地図帳におけるカリーナ星雲
• 星座ガイドのカリーナ星雲
• WikiSkyのカリーナ星雲: DSS2、SDSS、GALEX、IRAS、水素α、X 線、天体写真、天空図、記事と画像