私たちの太陽のような低〜中程度の重量の星がライフサイクルの終わりに近づくと、最終的に外側の層を落として、密集した白い矮星を残します。これらの外層は、塵とガスの巨大な雲になりました。これは、明るい色と複雑なパターンが特徴で、惑星状星雲と呼ばれています。いつの日か、私たちの太陽はそのような星雲に変わるでしょう。それは光年離れたところから見ることができるものです。
死にゆく星が大量の塵の雲を生じさせるこのプロセスは、多くの画像が撮影したおかげで、信じられないほど美しく刺激的なものであることがすでに知られています ハッブル。 しかし、欧州宇宙機関（ESA）で有名なアント星雲を見た後 ハーシェル宇宙天文台、天文学者のチームが異常なレーザー放射を発見しました。これは、星雲の中心に二重星系があることを示唆しています。
「タイトルの研究ハーシェル 惑星状星雲調査（HerPlaNS）：Mz 3インチの水素再結合レーザーライン、最近登場した 王立天文学会の月次通知。この研究は、サンパウロ大学のイザベルアレマンとライデン天文台が主導し、ハーシェルサイエンスセンター、スミソニアン天体物理天文台、天文学と天体物理学研究所、および複数の大学のメンバーが含まれていました。
アント星雲（別名Mz 3）は、ノルマ星座にある若い双極惑星状星雲で、アリの頭と体に似たガスとダストの双葉からその名前が付けられています。過去には、この星雲の美しく複雑な性質は、NASA / ESAによって撮影されました ハッブル宇宙望遠鏡。ハーシェルによって得られた新しいデータは、アント星雲がそのコアから強力なレーザー放射をビームすることも示しています。
宇宙では、赤外線レーザーの放射は非常に異なる波長で、特定の条件下でのみ検出され、これらの宇宙レーザーのいくつかだけが知られています。興味深いことに、1920年にアント星雲を最初に観測して分類したのは天文学者のドナルドメンゼルでした（そのため、正式にメンゼル3と呼ばれたのはそのためです）。
Menzel氏によれば、特定の条件下では、自然界で「放射線の誘導放出による光増幅」（別名、「レーザー」という用語の由来）が宇宙で発生します。これは実験室でレーザーが発見されるずっと前のことで、毎年5月16日にユネスコの国際光の日として知られている。そのため、このペーパーが5月16日に発行され、レーザーとその発見者であるセオドアマイマンの開発を祝うことが非常に適切でした。
論文の主執筆者であるイザベルアレマンが結果を説明したとき：
「Menzel 3を観察すると、イオン化ガスで構成された驚くほど複雑な構造が見られますが、このパターンを生成しているオブジェクトが中心にあるのは見えません。ハーシェル天文台の感度と広い波長範囲のおかげで、水素再結合ラインレーザー放射と呼ばれる非常にまれなタイプの放射を検出しました。これは、星雲の構造と物理的状態を明らかにする方法を提供しました。」
「そのような放出は、以前はほんの一握りの天体でしか確認されていませんでした。メンゼルが示唆した種類の放出を、彼が発見した惑星状星雲の1つで検出したのは幸いな偶然です」と彼女は付け加えた。
彼らが観測した種類のレーザー放射には、星の近くに非常に高密度のガスが必要です。ハーシェル天文台からの観測と惑星状星雲のモデルを比較することにより、チームは、レーザーを放出するガスの密度が、典型的な惑星状星雲やアント星雲のローブに見られるガスよりも約1万倍高いことを発見しました。
通常、死んでいる星に近い領域（この場合、おおよそ土星と太陽の間の距離）は、星が超新星になった後にその物質が外側に放出されたため、まったく空です。残留ガスはすぐにそれに戻ります。しかし、Jodrell Bank Center for AstrophysicsのAlbert Albert Zijlstra教授と共同執筆者は、次のように述べています。
「そのような濃いガスを星の近くに維持する唯一の方法は、それが円盤でその周りを周回している場合です。この星雲では、実際にはほぼ真正面に見られるまさに中心に密な円盤が観察されています。この方向は、レーザー信号を増幅するのに役立ちます。伴星がそれを正しい方向にそらさない限り、噴出されたガスを軌道に乗せるのは難しいので、円盤は二進伴星があることを示唆しています。レーザーは、惑星状星雲の奥深く、瀕死の星の周りの円盤を探査するユニークな方法を私たちに提供します。」
天文学者たちはまだ期待されている2つ目の星をまだ見ていませんが、将来の調査でそれを見つけることができると期待しており、それによってアリ星雲の神秘的なレーザーの起源が明らかになりました。そうすることで、彼らは1世紀以上前に同じ天文学者によって行われた2つの発見（つまり、惑星状星雲とレーザー）を接続できるようになります。 ESAのハーシェルプロジェクトサイエンティストであるGöranPilbratt氏は次のように付け加えています。
「この研究は、今日見られる特徴的なアント星雲が、恒星の生命のこれらの最終段階における形状、化学的性質、進化に影響を与える連星系の複雑な性質によって作成されたことを示唆しています。ハーシェルは、アント星雲でこの異常なレーザーを検出するための完璧な観測機能を提供しました。調査結果は、この現象が発生する条件を制約するのに役立ち、恒星の進化のモデルを洗練するのに役立ちます。ハーシェルの任務がメンゼルのほぼ1世紀前の2つの発見をつなぐことができたのも嬉しい結論です。」
惑星状星雲や星のライフサイクルについてもっと知ることができる次世代の宇宙望遠鏡には、 ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡 （JWST）。この望遠鏡が2020年に宇宙に出たら、高度な赤外線機能を使用して、ガスやダストで覆い隠されている物体を確認します。これらの研究は、星雲の内部構造について多くのことを明らかにし、おそらく彼らが定期的に「宇宙レーザー」を発射する理由を明らかにする可能性があります。
