太陽程度の比較的質量が小さい恒星の最期は超新星爆発よりは静かなものになります。赤色巨星へと進化した恒星は大きく膨張し、次第に外層のガスを星間空間に放出していきます。このガスが電離されて輝線として輝いているものが惑星状星雲です。リング、リボン、あるいは砂時計のように見えるものなど、いろいろな形として観測されます。
こと座の惑星状星雲M57。「リング状星雲」という愛称がつけられています。(c)国立天文台
さまざまな形の惑星状星雲
年老いた星が放出したガスは、惑星状星雲となります。惑星状星雲という名前は、まだ性能があまり良くなかった昔の望遠鏡で見た時に惑星のように丸く見えることからつけられたものですが、実際には惑星とは関係なく、星が死んでいく姿です。惑星状星雲には、単純に丸い形をしたものや細長く伸びたものなど、さまざまな形をしているものが見つかっています。
ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された惑星状星雲。丸く広がるらせん状星雲（上）に対して、M2-9（下）は細長く伸びた形をしています。 (上) (c) NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI), and T.A. Rector (NRAO) / (下) (c) Bruce Balick (University of Washington), Vincent Icke (Leiden University, The Netherlands), Garrelt Mellema (Stockholm University), and NASA
惑星状星雲の形から探る中心星の性質
惑星状星雲にはどうしていろいろな形があるのでしょうか？惑星状星雲の写真を詳しく調べたりコンピューターでシミュレーションを行ったりして、天文学者はその謎に迫っています。例えば、死にゆく星の周りを回っている伴星がある場合には、細長く伸びた惑星状星雲が作られるのではないかと考えられています。伴星が及ぼす重力によって星から噴き出すガスの飛んでいく方向が限定されてしまうために、このように細長く伸びた形になるのです。また丸く広がっている惑星状星雲にも、玉ねぎのように何重にも膜が重なったような形をしているものがあります。これは、星から噴き出すガスの流れが一定ではなく、周期的に何回もガスが噴き出しているせいではないかと考えられています。