約1600年前、蠍座で超新星爆発が起こりました。この出来事は古代中国の年代記に記録されています。強烈な爆発は周囲のガスをまき散らし、衝撃波、宇宙線、そして強烈な放射線を生み出しました。このような混沌の中で、新しい星の穏やかな誕生や複雑な有機化学の保存を期待するのは難しいと思われました。しかし、ALMA望遠鏡による観測は逆の結果を示しました。超新星残骸RX J1713.7−3946の中で、天文学者たちは複雑な有機分子が豊富な、保護された若い星の「ゆりかご」を発見しました。
新潟大学のタカシ・シモニシ教授が率いる国際チームは、ALMAの高い角分解能（約0.5角秒）を使用して、この極端な領域を調査しました。結果は期待を超えていました。中心星の周りにある、密で暖かいガスの塊である2つの「ホットコア」が見つかりました。そこには、複雑な有機化合物や水を含む、さまざまな分子が存在していました。化学組成の点では、これらの天体は、有機物が超新星の破壊的な影響を受けていない、穏やかな星形成領域にある通常のホットコアと似ています。
これは初めての発見です。以前は、強力な衝撃波、宇宙線、X線が有機分子を破壊するか、環境の化学を根本的に変えると考えられていました。しかし、分子は生き残りました。考えられる理由は、完全に破壊されるのに十分な時間がなかったか、衝撃波によって生成された強力な磁場が宇宙線を遮蔽する保護作用を果たしたかのどちらかです。
なぜこれが重要なのでしょうか？ホットコアは、まさに星や惑星系が形成される場所です。そこでは、低温のダスト粒子上で有機物を含む氷の殻が形成され、その後、加熱されるにつれて気相に移行します。これらの分子は、私たちの太陽系における生命前化学の先駆者であった可能性があります。放射性同位体の分析は、太陽系も超新星の影響の近くで形成されたことを示唆しています。この新しい発見は、極端な条件が必ずしも未来の惑星の材料を滅菌するわけではないという仮説を裏付けています。
ALMAの観測は、星の生死のサイクルに新たな視点をもたらします。超新星は重元素を拡散するだけでなく、新しい星形成を促進したり、少なくとも妨げなかったりする可能性もあるようです。チームは、このパターンが典型的か、この残骸に固有のものかを理解するために、電波望遠鏡や赤外線望遠鏡を使ったさらなる研究を計画しています。
この発見は、宇宙化学がいかに回復力があるかを思い出させてくれます。星の爆発の残骸でさえ、自然は未来の世界の構成要素を保存する方法を見つけます。これは、私たちの銀河系で惑星や生命につながる可能性のある材料がどのように生成され、保存されるのかという疑問に対する答えを探し続けることを奨励します。
