自然科学研究機構 国立天文台

アルマ望遠鏡が初めて明らかにした、大質量原始星を取り巻くガス円盤の姿

研究成果

図:アルマ望遠鏡が撮影した、巨大原始星G353.273+0.641。
アルマ望遠鏡が撮影した、巨大原始星G353.273+0.641。原始星周囲のコンパクトな構造を赤、円盤を黄、その外側に広がるガス(エンベロープ)を青に着色して疑似カラー合成しています。 オリジナルサイズ(123KB)

高い解像度を持つアルマ望遠鏡を用いて、大きな質量を持つ原始星を観測した結果、その周囲を取り巻くガス円盤の様子を、これまでになくはっきりと捉えることに成功しました。円盤内のガスの流れや状態も解明され、大きな質量を持つ原始星がどのように進化するのかを解き明かす重要なステップとなりました。

夜空に光る星には、質量が太陽の数十倍以上のものから数分の一のものまで、さまざまな質量の星があります。全ての星々は、宇宙に漂うガスや塵(ちり)が重力によって集まり作られます。しかし、その形成過程が星自身の質量によって違うのかどうか、まだよく分かっていません。大きな質量を持つ星はそもそも数が少なく、また形成のスピードが速いことから、これまで観測例がなかなか得られなかったのです。

山口大学の元木業人(もとぎ かずひと)助教らの研究チームは、アルマ望遠鏡を用いて、さそり座の方向で地球から約5500光年の距離にある巨大な原始星「G353.273+0.641」を観測しました。この天体は太陽の10倍ほどの質量を持ち、原始星を取り巻くガス円盤をほぼ真上から見るような向きになっています。高い解像度を持つアルマ望遠鏡の観測により、巨大な原始星の周囲の円盤構造が初めてはっきりと描き出されました。円盤内のガスの流れや状態から、原始星はわずか3000歳ほどの赤ちゃん星であることが分かりました。また、これまでに多数観測されてきた小質量の原始星と円盤の様子が似通っていることから、成長過程も似ていると推測されます。

研究チームは今後、円盤の構造をさらに詳しく調べ、大質量星の形成の仕方を理解していくことにしています。

この観測成果は、Motogi et al. “The first bird’s-eye view of the gravitationally unstable accretion disk in high mass star-formation”として、米国の天体物理学専門誌『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』に2019年5月29日付で掲載されました。

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