CW Leonis（IRC+10216）：炭素に富む赤色巨星

特徴

この恒星は太陽よりはるかに大きく、その半径は太陽半径のおよそ数百倍に達する。また、低速で高密度の恒星風によって、高い速度で質量を失っている。表面および周囲のガスでは、炭素が過剰に存在することによる化学反応が分子や塵粒子を生み出す。CW Leonisは炭素星に分類される。これは、酸素に富む種ではなく、炭素を含む分子がそのスペクトルを支配していることを意味する。

観測により、数十種の分子種と固体粒子を含む、複雑で塊状の星周包絡層が明らかになっている。高分解能の撮像と分光観測は、流出物の時間変動と構造を示しており、不規則な質量放出と、恒星から異なる距離にある塵形成領域の存在を示唆する。

進化と発見

AGB星であるCW Leonisは、恒星進化の後期段階にある。中心部の水素とヘリウムを使い果たし、現在は燃料の殻燃焼を行いながら膨張・冷却している。時間とともに包絡層の大部分を放出し、最終的には惑星状星雲に囲まれた白色矮星を残す。この天体は、赤外線サーベイと分光学的研究によって特異なスペクトルと強い赤外線フラックスが確認されたことで、近代的な天文カタログに収録された。後に変光星の名称としてCW Leonisが与えられた。

科学的重要性と注目すべき事実

• 星周化学の重要な実験室：単純な二原子分子からより複雑な炭素鎖まで、豊富な分子の存在が検出されており、宇宙化学にとって重要である。
• 塵の生成と質量放出：進化した恒星が、将来の世代の恒星や惑星に寄与する炭素に富む塵を星間物質へ供給する仕組みを理解する手掛かりとなる。
• 明るい赤外線源：可視光の大部分が塵に吸収されるため、CW Leonisは主として赤外線および電波の観測設備で研究されている。

赤外線での明るさと化学的に豊かな包絡層のため、CW Leonisは地上および宇宙の天文台による観測の頻繁な対象であり続けている。その挙動は、低・中質量星が質量を失う最終段階の重要な過程を示し、恒星進化と銀河の化学を結び付けるのに役立っている。