地球から遠く離れた星がどんな物質からできているのか―それを知ることは不可能なことのひとつ、と考えられた時代もありました。しかし、スペクトル観測は星の表面にどんな元素があるのかを調べ、その組成をかなりの精度で測定することを可能にしています。星の中心でつくられたエネルギーは光として放射され、表面から宇宙空間に出ていくときに表層大気中にある原子や分子（もちろん気体の状態）によって、固有の波長の光が吸収されます。星の光を波長に分けて、そこに見える吸収線を丁寧に測ればよいのです。

太陽系の比較的近くにある星の組成を調べてみると、多くの星が太陽とよく似た組成をもっていることが分かります。しかし中には、太陽よりもずっと重元素の少ない星もあります。太陽を含め、普通の星は大部分が水素とヘリウムからできていて、重元素は多い星でも重量比で2パーセント程度、原子の個数でいったら0.1パーセントにもなりません。しかし、そのわずかな重元素には宇宙の歴史が刻まれています。

ビッグバン直後の宇宙には、水素とヘリウム、そしてごく微量のリチウムだけしか存在していなかったことがわかっています。それ以外の元素はすべて、星の内部や超新星爆発の際の原子核反応でつくられ、蓄積されてきたものなのです。つまり、宇宙の初期に誕生した星には、水素とヘリウム以外の重元素がわずかしか含まれていないのです。

重元素の代表とされるのが、原子番号26番の鉄です。鉄は原子核のなかで最も安定なために他の元素に比べて多量につくられ、太陽系組成をみても重い元素のわりに量が多いことがわかります。これまでに見つかっているなかで鉄の含有量の最も少ない星が、図にスペクトルを示したHE1327-2326という星です。スペクトルの測定から、この星の鉄の組成は、太陽のわずか30万分の1でしかないことがわかりました。この星はまちがいなく、宇宙の最も初期（おそらく宇宙誕生から数億年後）に誕生し、現在まで生きのびてきた星の一つといえるでしょう。この星は私たちからわずか数千光年の距離にあるのですが、こういう星を詳しく調べれば、宇宙の初期の出来事を知ることができるのです。

記事データ

公開日

2013年7月19日

天体名

HE1327-2326

観測装置

すばる望遠鏡

波長データ

可視光線 [13.5等(V)]