星の誕生時にジェットというガスの噴出現象が起こることが分かっていますが、何故ジェットが現れるかについては明確には分かっていませんでした。本研究で、本学 大学院理学研究院の町田 正博 准教授、国立天文台の松下 祐子 研究員らの研究グループは、ジェットの回転を詳細に観測し理論モデルと組み合わせることでジェットの駆動機構とその役割を特定しました。
この研究では、FIR 6B という原始星 (幼年期の星) 周囲を ALMA 望遠鏡で観測したところ高速で回転しながら噴出するジェットを検出しました。回転の速度と角運動量という回転に関係する物理量は、これまで回転が検出されたジェットの中で最も大きく観測史上最大の回転を持つジェットだということが分かりました。回転速度と角運動量は従来の理論予想を遥かに超えた大きさであり磁気駆動というモデルでのみ説明可能です。このジェットの回転は、原始星から半径 3 天文単位にある円盤の回転を磁場の力で遥か遠く 100 天文単位にある物質に伝え強制的に回転させることで実現できます。この研究からジェットは磁場の効果によって出現するということも明確になりました。また、ジェットによって円盤のガスは回転 (角運動量) を失って中心に落下し、原始星が大人の星に成長させる役割を果たすことも明らかになりました。このような超高速回転ジェットは星が幼年期から大人の段階に移り変わる短い時間にだけ出現します。この研究によって星の成長とジェットの関係を明らかにすることが出来ました。
本研究成果は英国の雑誌「The Astrophysical Journal」に2021年7月22日に掲載されました (DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac069f)。また、本研究は科学研究費 (JP21K03617, JP21H00046) の支援により行われました。
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