大質量星形成の謎を解く熱波の仕組み明らかに 国立天文台

2020年1月31日 07:12

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電波望遠鏡群により観測された原始星から放たれる熱波 (c) 国立天文台, Burns et al.

電波望遠鏡群により観測された原始星から放たれる熱波 (c) 国立天文台, Burns et al.[写真拡大]

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 太陽の8倍以上の重さをもつ大質量星の形成は、不明な点が多い。国立天文台は、重い原始星が放つ熱の波の原因が、「降着バースト」と呼ばれるガスの爆発的な降着であることを突き止めた。理論的に説明されなかった大質量星形成過程への理解が深まることが期待されるという。

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■大質量星形成の謎

 宇宙空間に漂う水素分子から構成される分子雲からガスが降着することで、星が形成される。低質量の恒星の場合、形成メカニズムの理解が深まっている。

 だが太陽の何十倍も重い大質量星の場合、形成の段階で非常に大きな光度をもつため、輻射によってガスの降着が抑制される。そのため一定の質量以上には星は成長できず、その量は太陽の重さの8倍以上だと推定されている。また大質量星が形成される領域は遠方にあるため、観測が困難で謎が多いという。

■短期的に発生する爆発的な降着現象

 謎を解決する方法のひとつとして、重い原始星は短期間の降着バーストを繰り返すことで質量を増やすという説が考えられる。数百年から数千年に1回の降着バーストにより、星は多くの質量をえることが可能になる。

 だが降着バーストの期間は短く、ガスや塵に覆われている原始星の観測が難しい。そのため、降着バーストを観測的に捉えるのは困難だった。

 国立天文台水沢VLBI観測所の研究者が率いる国際共同研究グループが注目したのは、2019年1月に茨城大学の研究者が発見した重い原始星「G358-MM1」における降着バーストの兆候だ。

 同グループは複数の電波望遠鏡で同時観測し、降着バーストが起きた原始星の熱による放射の細かい構造の調査を試みた。その結果、この原始星付近から外部に拡がる熱の波を検出。さらに赤外線望遠鏡SOFIAで追観測したところ、降着バーストによって引き起こされたことが判明した。

 国際共同研究チームは引き続き、重い原始星の性質や形成メカニズムについて詳細に研究するとしている。

 研究の詳細は英天文学誌Nature Astronomyにて13日に掲載されている。(記事:角野未智・記事一覧を見る

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