JWSTが捉えた「宇宙の頭蓋骨」、死にゆく星の最期がここまで鮮明になった

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が、頭蓋骨のように見える特異な天体の終末期の姿を捉えたと、科学メディアの「ライブサイエンス（Live Science）」が8日（現地時間）に報じた。

今回公開された画像は、「PMR 1」と呼ばれる星雲の姿だ。星は進化の最終段階において、中心核の燃料が枯渇するにつれてイオン化されたガスや塵を放出する。この物質が膨張することで、半透明の頭蓋骨状の構造が形成されるという。

この華やかかつ奇妙な星雲の構造は、透明な頭蓋骨の中に脳が収容されているように見えることから、「露出した頭蓋骨（Exposed Skull）」星雲とも呼ばれている。この天体は2014年にスピッツァー宇宙望遠鏡によって初めて発見されたが、これまで詳細な研究は行われてこなかった。

今回公開された画像は、JWSTの異なる観測装置によって撮影されたものだ。左側の画像は近赤外線カメラ（NIRCam）で、右側の画像は中間赤外線装置（MIRI）により撮影されている。米航空宇宙局（NASA）によると、JWSTは多様な波長の光で天体を観測できるため、これまで視認できなかった微細な構造まで捉えることが可能だという。

近赤外線画像では、星雲外側の泡状構造が明るく白い縁として現れ、内部の雲はオレンジ色に輝いている。特に中心部を垂直に横切る独特の暗い帯が際立っており、人間の脳のように二つの部分に分かれているかのような錯視を生じさせる。また、星雲の外側に位置する星や、遠く離れた背景の銀河も同時に観測されている。

一方、中間赤外線画像では、外側の泡が青と紫が混ざり合った色で見え、星雲内部の輝く雲の構造がより厚く複雑に現れる。中心の暗い帯はガスと塵に一部遮られ、比較的目立ちにくくなっている。

こうした描写の違いは、JWSTが異なる波長の光を活用して宇宙を観測する能力が、天文学研究において極めて重要であることを示している。近赤外線画像では暗い縞模様がより鮮明に現れる一方、中間赤外線画像では星雲の上下から噴き出す二つのガスの流れがより明瞭に確認できる。両画像を複合的に分析することで、この巨大な「宇宙の頭蓋骨」の内部で起きている現象をより正確に理解することが可能となる。

画像には、星の進化の過程も段階的に映し出されている。星の初期段階で放出された水素ガスによる外皮と、比較的最近放出されたガスと塵の混合物からなる内部の雲が、それぞれ区別されて現れている。

PMR 1の中心にある星の最終的な運命は、その質量に依存すると分析されている。この星は最終的に超新星爆発を起こすか、あるいは外皮を放出し続けながら密度が高く収縮した核だけを残し、白色矮星へと進化すると予測されている。