大质量星団は、银河最强クラスの宇宙线加速器だった
100年来の谜「宇宙线の起源」解明に大きく前进
岐阜大学工学部の 佐野栄俊 准教授と、名古屋大学大学院の 福井康雄 名誉教授らの研究チームは、国立天文台、オーストラリアの西シドニー大学、アデレード大学などとの共同研究により、銀河系最大の質量をもつ星団Westerlund 1（ウェスタールンド1）において、銀河最強クラスの宇宙線注1)が発生していることを世界で初めて示しました。
本研究は、ガンマ线望远镜贬.贰.厂.厂.による最新の観测成果と、名古屋大学や岐阜大学などが南米チリで共同运用する狈础狈罢贰狈2电波望远镜、ならびに国立天文台のアステ电波望远镜で得られた星间云注2)の観测结果を详细に比较することで得られました。
本研究によって、大质量星団ウェスタールンド1周辺から放射されている高エネルギーガンマ线注3)が、宇宙线阳子によって発生していることが明らかになりました。ウェスタールンド1は、银河最强クラスの宇宙线加速器「笔别痴补迟谤辞苍（ペバトロン）注4)」のひとつであるとみられ、100年来の谜とされてきた宇宙线の起源解明に大きく前进しました。
また、本研究の副产物として、ウェスタールンド1星団そのものの形成过程も明らかになりました。２つの异なる分子云（高密度な星间云）が、秒速20キロメートル以上の速度差で、およそ400-500万年前に衝突したことで、银河系最大の质量をもつ星団が诞生したと考えられます。
本研究成果は、2026年6月10日付で天文学术雑誌「アストロフィジカルジャーナル」に掲载されました。
(a) H.E.S.S.ガンマ線望遠鏡によるウェスタールンド1の周りのガンマ線画像と、(b) ジェームズ?ウェッブ宇宙望遠鏡による星団中心部の赤外線画像
本研究のポイント
- 大质量星団「ウェスタールンド1」に付随する星间云を电波観测で初めて特定しました。
- 星间云分布とガンマ线注分布の一致から、ウェスタールンド1周辺のガンマ线が、宇宙线阳子と星间云の衝突によって発生したことを明らかにしました。
- ウェスタールンド1は、银河最强クラスの宇宙线加速器「ペバトロン」のひとつであることを示しました。
- 星间云同士の「衝突」によって星団が形成された痕跡も発见しました。
详しい研究内容について
大质量星団は、银河最强クラスの宇宙线加速器だった
?100年来の谜「宇宙线の起源」解明に大きく前进?
论文情报
用语解説
宇宙から地球に降り注ぐ高エネルギー粒子放射线。宇宙线の主成分は阳子で、その10分の1のヘリウム原子核と、100分の1以下の电子?その他の原子核から构成される。蛍光灯ひとつは3电子ボルトのエネルギーを放つが、银河系で最も高い宇宙线のエネルギーは约3,000兆（3×1015または3ペタ）电子ボルトと言われている。これは、地球上にある粒子加速器で実现できる最大エネルギーの400倍以上に相当する。
星と星の间を満たす、水素からなるガス状の块。中性水素原子から构成される低密度星间云（1～100个/肠肠程度）を原子ガス云、中性水素分子を主成分とする高密度星间云（约1,000个/肠肠以上）を分子云と呼ぶ。この分子云が何らかの仕组みで圧缩されることで、太阳のような自ら光る星（恒星）が生まれる。
电磁波のひとつで、波长が约0.01ナノメートルよりも短いものを指す。ガンマ线を放射する物理过程は复数存在し、そのひとつが阳子起源ガンマ线であり、宇宙线の阳子が星间云中の阳子（水素）と衝突することで発生する。このときガンマ线の光度分布は、宇宙线の标的となる星间云の密度分布と一致する（正の相関を示す）ことが知られている。
3,000兆（3×1015）电子ボルトに匹敌する、银河系で最大のエネルギーを持つ宇宙线を加速（発生）できる天体の総称。ペバトロンの正体については、ブラックホールや大质量星団、超新星爆発などの候补天体种族が提案されているものの、议论が続いている。
