⾚ちゃん星 (原始星) は、宇宙空間のガスと塵が豊富にある領域である分⼦雲コアの中で⽣まれます。原始星の周りには分⼦ガスが噴き出している様⼦ (分⼦流) が観測されます。この分⼦流は、原始星のサイズの 100 万倍以上の⼤きさにも広がることがあり、原始星よりも観測しやすいために原始星誕⽣を捉える指標となります。また多くの原始星は、集団で⽣まれることが知られています。しかしこの原始星の集団 (星団形成領域) は、太陽から⽐較的遠くに位置しているため、密集して分布する原始星を区別して調査する為には⾮常に⾼い視⼒の望遠鏡で観測する必要がありました。
本研究では、若い星から噴き出す巨⼤分⼦流が同じ星団形成領域内の若い星周辺の⾼密度ガスと激しく衝突している様⼦を捉えることに成功しました。衝突によって星団形成領域のガスや塵は激しく揺さぶられ、そこでの星の形成に影響を与えている可能性があります。
九州⼤学 理学府博⼠課程 2 年の佐藤 亜紗⼦ ⼤学院⽣、九州⼤学 ⼤学院理学研究院の町⽥ 正博 准教授、国⽴天⽂台 アルマプロジェクトの髙橋 智⼦ 准教授、⽯井 峻 特任准教授らの研究グループは、アルマ望遠鏡を使って最も若い星団形成領域の⼀つである OMC-2 内の FIR 3 および FIR 4 領域を観測しました。この天体はオリオン座の⽅向にあり、地球から 1400 光年の位置にあります。同グループは、分⼦雲や分⼦雲コアを観測する塵、分⼦流を観測する⼀酸化炭素 (CO)、ガス同⼠の激しい衝突を観測する⼀酸化ケイ素 (SiO) の分布を調べました。先⾏研究よりも 3 倍⾼い視⼒の観測によって、2 倍の数の分⼦流を発⾒し、複雑な星団形成環境の様⼦を捉えることに成功しました。さらに塵と CO と SiO の分布関係から若い星団形成領域 OMC-2 内で、FIR 3 領域中の原始星から噴き出た巨⼤分⼦流が若い星が密集する FIR 4 領域に激しく衝突していることを⽰す決定的な証拠を得ました。
今回の発⾒は、⼀般的な星形成過程であるにもかかわらず鮮明に観測されてこなかった星団形成の理解を紐解く重要な⼀歩と⾔えます。
本研究の成果は⽶国雑誌「Astrophysical Journal」に 2023 年 2 ⽉ 3 ⽇ (⾦) に掲載されました。(https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.12140)
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