夜空を見上げると、星と星の間には真っ暗な闇が広がっています。この部分は、本当に何もない空間なのでしょうか。
実はそこには、目に見えないほど薄いガスと、ごく小さな塵が漂っています。それが長い時間をかけて少しずつ集まり、雲のようになった場所があります。これが「星間分子雲」です。
星間分子雲はなぜ冷たいのか
星間分子雲の正体は、主に「分子状水素(H₂)」というガスです。そこにわずかな塵(ダスト)が混ざっています。「分子雲」と呼ばれるのは、水素が1個ずつではなく、2個が結びついた「分子」の状態で存在しているためです。
大きな特徴として、星間分子雲の温度はおよそ−260℃前後しかなく、宇宙の中でも特に冷たい場所として知られています。星が生まれる場所なのに冷たいというのは、少し不思議に感じるかもしれません。
実は、冷たいことには理由があります。温度が高いと、ガスの粒は活発に飛び回り、散らばっていきます。逆に温度が低いと、粒の動きはおとなしくなり、重力によって少しずつ引き寄せられ、集まりやすくなるのです。
つまり星間分子雲が冷たいのは、これから星になるための「準備期間」だと考えることができます。
ひとつひとつの星間分子雲はとても薄く、すかすかです。けれど広がりは何十光年にもおよぶため、全体としては太陽の数万〜数十万倍もの質量になります。広い場所に薄く広がったガスでも、集まれば大きな質量になる、ということです。
夜空で見える代表的な星間分子雲
星間分子雲は、夜空でも実際に観察することができます。
冬の夜空に見える「オリオン大星雲(M42)」は、その代表例です。オリオン座の三ツ星のすぐ下にある、ぼんやりと光る部分がそれにあたります。

ここでは、星間分子雲の中でガスの濃い部分が重力で縮み、新しい星が次々と生まれています。
一方で、背景の明るいガスを遮り、黒いシルエットとして見える高密度の星間分子雲もあります。有名な「馬頭星雲」もそのひとつです。

光って見えるか、影として見えるかの違いはありますが、どちらも同じ星間分子雲の姿です。

星間分子雲から星が生まれる仕組み
星間分子雲の中でガスが特に濃く集まった部分は、やがて自分自身の重力に引かれてさらに縮んでいきます。縮むことで温度が上がり、その中心に小さな「種火」のようなものができます。これが、星が生まれる最初の一歩です。
このあと星がどうやって育っていくのかは、原始星の記事で詳しく紹介しています。

夜空への一文
私たちの太陽も、46億年前にどこかの星間分子雲から生まれました。私たちの体を作る酸素や炭素も、もとをたどればこの冷たい雲の中の塵だったと考えられています。
今夜オリオン座を見上げるときは、三ツ星の下に見える小さな光を、星たちの生まれた場所として眺めてみてください。
参考文献