リング星雲はなぜドーナツのように見えるのでしょうか?

2023年8月3日、NASAはウェッブ宇宙望遠鏡から送られてきた最新の写真を公開し、M57リング星雲の画像をこれまでにない鮮明さで提供しました。地球から150万キロ離れたウェッブ望遠鏡は、地球から約2,600光年離れたM57の詳細な構造画像を巧みに撮影した。この写真は信じられないほど壮観であるだけでなく、さらに重要なことに、科学者は詳細に観察して星の生涯の最後の瞬間を探ることができる。あと50億年で、地球上の生命を生み出した太陽も同じ運命をたどるだろう。さて、M57リング星雲に関する3つの科学的な質問に答えたいと思います。

図1 リング星雲M57

質問 1 : ドーナツのような M57 リング星雲を発見したのは誰ですか? 1779 年 1 月、フランスの天文学者アントワーヌ・ダルキエ・ド・ペルポワがリング星雲を発見しました。偶然にも、数週間後、別のフランスの天文学者シャルル・メシエが、深宇宙天体のカタログに「リング星雲」を「メシエ 57」として記載しました。当時、メシエはその物体が何であるか全く知らなかったが、それは暗い星の集まりであると結論付けた。 19 世紀後半になって初めて、イギリスの天文学者ウィリアム・ハギンズが、太陽が星ではなく、光るガスで構成されていることを指摘しました。 20 世紀後半、ハッブル宇宙望遠鏡によってリング星雲の美しさの本質が明らかになりました。

質問2： 「リング星雲」はどのようにして形成されたのでしょうか？科学者たちは、「リング星雲」を形成した出来事は約4,000年前に起こったと推測している。これは、小さな恒星がその寿命の終わりに質量を放出したときに形成され、この恒星の中心核は白色矮星として存在し続け、周囲のガスを電離させます。これらのガスは白色矮星の周囲で膨張し続け、白色矮星の高エネルギー放射線の下で印象的な多様な色の光を生み出します。つまり、これらの異なる色の光は、この白色矮星を取り囲むさまざまなイオン化ガスによるものです。

科学者たちはまた、その将来についても推測している。リング星雲を形成した元々の星は、太陽より数倍も質量があったはずだが、超新星として爆発するほどの大きさではなかったはずだ。リング星雲の直径は約1光年で、1日あたり150万キロメートルの速度で拡大しています。今後数千年の間に、リング星雲の直径は 50 パーセント増加し、その後薄れて分散し始めます。

**質問3**M57はリング星雲としても知られています。では、なぜ「リング星雲」と呼ばれるのでしょうか?天文学者らは、この星雲の画像が「リング状星雲」として細長い構造を呈していることからこの名前が付けられたと説明した。さらに、フランスの天文学者ジャン＝ピエール・ド・ペルポワがリング星雲を発見したとき、彼はその天体を「木星と同じくらいの大きさで、消えゆく惑星のようだ」と表現しました。これにより、「惑星状星雲」という用語も生まれました。しかし、後に人々が小型望遠鏡でM57を観察したところ、それが「惑星」のような外観をしていることが発見されました。そのため、「リング星雲」も「惑星状」星雲に分類されますが、惑星とは何の関係もありません。

(1718 年 11 月 23 日 - 1802 年 1 月 18 日) フランスの天文学者シャルル・メシエは、1779 年にリング星雲を発見したとされていますが、実際には、シャルル・メシエのボーデ彗星の観測に関する報告書を読んで、独自にリング星雲を発見しました。

（1730年6月26日 - 1817年4月12日）フランスの天文学者シャルル・メシエ。メシエは40個の星雲と13個の彗星を発見した。彼は「メシエカタログ」と呼ばれる北半球の星雲天体のリストをまとめた。

（1824年2月7日 - 1910年5月12日）サー・ウィリアム・ハギンズ（本名：サー・ウィリアム・ハギンズ）は、分光学的手法を応用して恒星やその他の天体の化学組成を決定することで観測天文学に革命をもたらしたイギリスの天文学者でした。