ウェスタールンド2とは — 若い超巨大星団の概要:O型星・WR20a・距離

ウェスタールンド2:2万光年先にある若い超巨大星団の全貌。O型星や巨大食連星WR20a、形成中の前主系列星を最新データで詳解

著者: Leandro Alegsa

ウェスタールンド2は、若い大質量の超巨大星団である。100万年か200万年前の星団で、一部ガスに覆われている。この星団には、最も高温で最も明るく、最も重い星が含まれている。天の川銀河系から2万光年の距離にある。

この星団には12個のO型主系列星があり、そのうちの少なくとも3個は食連星である。また、非常に若い前主系列星が多く、オオカミ星団も2個ある。

星団の中心部には、珍しい高温の星がいくつもあります。星団のすぐ外側、30秒角 (投影距離約1.1 pc) には、巨大な食連星WR20aがあり、星団中心部のちょうど右下に明るい黄色い点が見えます。

ウェスタールンド2星団は、その名の通りベングト・ウェスタールンドによって60年代に発見された星団ですが、その恒星数の評価は後年になってから行われました。

追加の解説と重要点

上記の要約を補足すると、ウェスタールンド2(Westerlund 2, 略称 Wd2)は、銀河内でも特に若くて高密度の大質量星団の一つです。周囲はH II 領域(電離水素領域)RCW 49 と強く結びついており、中心部の高温で大質量の星々からの紫外線放射や恒星風が周囲のガスを加熱・電離してガス雲を輝かせています。これにより周辺でさらに星形成が誘起されている跡が観測されています。

年齢・距離・質量

  • 年齢:主に1–2百万年(非常に若い)。一部はまだ前主系列段階にあり、今も星形成が続いている。
  • 距離:本文にあるように約2万光年(約6 kpc)とする研究が多いですが、観測方法や吸収の違いにより数kpc程度の不確実性があり、論文によって若干の差があります。
  • 総質量:高質量星が多いため総質量は少なくとも数千太陽質量、推定で数千〜1万太陽質量クラスと報告されることが多く、非常に質量の大きい若い星団に分類されます。

主要な恒星とWR20a

Wd2 には12個程度のO型主系列星が集まっており、さらに複数の高質量スペクトル型(O2–O5 等)の星が見つかっています。これらの高質量星は強い紫外線と恒星風を放ち、周囲の星形成とガス分布に大きな影響を与えます。

特に注目されるのが、星団すぐ外側に位置する食連星WR20aです。WR20aは非常に大きな質量を持つ成分2つからなる接近連星で、各成分の質量は観測によりそれぞれおよそ80太陽質量程度と推定されています(詳細な質量値は観測と解析により更新されることがあります)。この系は食連星であるため軌道運動から質量が比較的精密に求められる貴重な例で、超高質量星の進化や終末過程を研究するうえで重要です。Wd2 周辺には WR20b のような他のウルフ・ライエ星(WR星)も確認されており、オオカミ星団も2個ある、という記述はこれらWR星が関係していることを示しています(WR星=ウルフ・ライエ星)。

観測と研究の歴史

発見は1960年代にベングト・ウェスタールンドによる光学撮像にさかのぼりますが、その後、赤外線(Spitzerなど)、可視光(Hubble)、X線(Chandra)といった多波長観測により、星団の構造、若い前主系列星の分布、高質量星の詳細な性質が明らかにされてきました。特にX線観測は若い星や恒星風の衝突領域を明瞭に示し、赤外線観測は星間ダストに埋もれた若い星の検出に有効でした。

天文学上の意義

Wd2 は「高質量星の誕生と初期進化」を研究する上での重要な標本です。多数のO型星やWR星を含むため、恒星風・紫外線フィードバック、バースト的星形成、初期質量関数(IMF)の性質、将来の超新星爆発の候補群など、多くの天文学的課題の検証場となります。

簡潔に言えば、ウェスタールンド2は若くして非常に大質量かつ高エネルギーな恒星群が揃う星団であり、星形成と恒星進化の理解にとって極めて重要な対象です。

広大な星の苗床ガム29。その中心には、若い星の集まりであるウェスタールンド2がある。星団の底には、天文学者が知る限り最も重い星が2つ集まった星系がある。Zoom
広大な星の苗床ガム29。その中心には、若い星の集まりであるウェスタールンド2がある。星団の底には、天文学者が知る限り最も重い星が2つ集まった星系がある。

ウェスタールンド 2 in X線Zoom
ウェスタールンド 2 in X線

質問と回答

Q: ウェスタールンド2とは何ですか?


A: ウェスタールンド2は、最も熱く、明るく、大質量の星を含む、若い超巨大星団です。

Q: ウェスタールンド2の年齢は?


A: ウェスタールンド2はおよそ100万年か200万年前の星団です。

Q: ウェスタールンド2は地球に近いのですか?


A: いいえ、ウェスタールンド2は2万光年離れた天の川銀河の中にあります。

Q: ウェスタールンド2にはどんな星があるのですか?


A: ウェスタールンド2には、12個のO型主系列星があり、そのうち少なくとも3個は食連星です。星団の中心部には、非常に高温の星がいくつかあります。

Q: ベングト・ウェスタールンドが発見した星団はウェスタールンド2だけですか?


A: ウェスタールンド 2 はベングト・ウェスタールンドによって 60 年代に発見されました。

Q: 大質量食連星 WR20a は、ウェスタールンド 2 のどこにあるのですか?


A: 大質量日食連星 WR20a は、星団のすぐ外側、30秒角 (投影で約1.1 pc)、星団中心の右下にあります。

Q: ウェスタールンド2を隠しているものは何ですか?


A: ウェスタールンド2は、一部ガスに覆われています。


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