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宇宙:星は競合的降着ではなく重力崩壊によって形成される

Nature 438, 7066 doi: 10.1038/nature04280

星がどのように形成されるかについては2つの有力なモデルがある。1つは、重力崩壊のもとで星を生じる分子ガスの、通常は太陽質量(M)の数百倍から数千倍の大きさの塊がガスのコアに分裂し、その後コアが崩壊して個々の星や小さな連星系を形成するというものである。これに対して競合的降着(competitive accretion)の理論では、すべての星は誕生時には典型的な星の質量(およそ0.5M)よりもずっと小さく、また星の最終的な質量はガス塊から解放されたガスのその後の降着によって決定されると考えられている。競合的降着のモデルでは、褐色矮星や浮遊惑星は、星を形成するガス塊から大きな質量が降着する前に、ガス塊から放出された原始星であると説明されている。このモデルにおける重要な予測は、そのような天体は円盤を伴なわず、大きな速度分散を示し、高密度のガス塊中でより頻繁に形成され、星の平均質量は銀河系内で変動するというものだ。本論文では、部分的にはシミュレーションに基づいて、星形成環境の関数として競合的降着率を導き、またどのような環境中で競合的降着が起こりうるかを決定した。我々は、観測される星形成領域では有意の競合的降着が起こりえず、またシミュレーションで有意の競合的降着が予測されるのは、そこで仮定された特性が観測によって決定された特性と異なっているためであることを明らかにする。我々の結果は、星が重力崩壊により形成されることを示しており、観測で競合的降着モデルの予測が確認できていない理由を説明するものである。

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