地球からおよそ5500光年離れた遠方の星形成領域IRAS 07299−1651で、天文学者がほとんど目の当たりにすることのない光景が繰り広げられている。二つの大質量原始星——周囲のガスと塵から活発に質量を獲得し、まだ完全には形成されていない天体——が互いの周りを回っている。その合計質量はすでに少なくとも太陽の18倍に達し、現在の両者の距離は約200天文単位である。そしてこれらすべてが、宇宙的な尺度で言えばまさに今、私たちの目の前で起きている。
上海交通大学のイーチェン・ジャン（張逸辰）を筆頭とする国際研究チームは、ほぼ8年にわたり、電波干渉計ALMAを用いてこの連星を追跡してきた。彼らは天球上における星の位置のごくわずかなずれを捉えた。ALMAのデータに、Very Large Arrayによる観測、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とVery Large Telescopeによる赤外線画像を加えた。その結果、この系の完全な三次元像——軌道、各星の周囲のガス円盤の向き、そしてそこから噴出するジェットの方向——を再現することに成功した。
その姿は、予想されていたものとはまったく異なっていた。軌道は非常に細長く、ほとんど放物線状であった。二つの原始星の周囲の円盤は、互いに対して、また軌道面に対しても大きく傾いている。古典的な分裂シナリオが想定するように、星が一つの大きな回転円盤から共に生まれたのであれば、それらの自転と円盤はほぼ同軸であるはずだ。しかしここでは、すべてが混沌とし、「異質」に見える。
研究者たちは、二つの天体が分子雲の中の別々の高密度コアで独立に形成され始めたという結論に達した。その後、近接した重力接近——いわば宇宙的な「出会い」——が起こり、それは地球の暦でわずか60年前に起きたにすぎない。天文学の時計では、これは一瞬である。各星の周囲のコンパクトな円盤はこの出会いを生き延び、その構造を保った。現在、この系は瀬戸際で均衡している。軌道は束縛状態の境界に近く、周囲のガスとのさらなる相互作用が、これらの巨人が永遠に共にとどまるか、それとも離れ離れになるかをなお決めるかもしれない。
Nature Astronomyに発表されたこの研究は、大質量星の初期の生涯が、これまで想定されていたよりもはるかに動的で予測不能でありうることを示している。大質量の天体の大多数は連星系または多重星系に存在し、まさにそのような連星が後に、超新星や重元素の放出、そして次世代の星の形成を通じて、宇宙の領域全体の運命を決定づけるのである。
この出来事には宇宙の縮図全体が感じられる。星間雲の冷たい暗闇のどこかで、二つの巨大なガスの塊が偶然に近づき、この出会いから、おそらく何百万年も輝き続けるであろう系が生まれつつある。私たちは、そのような壮大な過程が絶えず起こっている世界に生きており、現代の観測装置によって、この宇宙のバレエのまさに核心を一瞬だけ覗き見ることができるのである。
