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宇宙:古い円盤も惑星系を形成することが可能である
Nature 493, 7434 doi: 10.1038/nature11805
太陽の周りを軌道運動する惑星の質量と、水素に対する元素の相対存在度から、太陽系が形成されたときに、星周円盤は中心星からおよそ100天文単位以内の範囲で太陽の約0.01倍の最小質量を有していたと推測されている(1天文単位は地球と太陽の間の距離)。円盤の主要な構成要素であるガス状の水素分子は、円盤の質量が集まっている領域から効率的な放射をしないので、円盤質量の最も一般的な尺度は、塵の熱放射とガス状一酸化炭素の輝線である。一酸化炭素の放射は一般的に円盤表面の特性を示し、塵の放射からガスの質量への換算には、微粒子の特性とガスに対する塵の質量比がわかっていなければならないが、それらは星間空間での値とは異なっていると考えられる。結果として、質量の予測は何桁も変動し、比較的年老いた(300万〜1000万歳)星であるうみへび座TW星の場合には、その範囲は太陽質量の0.0005〜0.06倍にわたっている。本論文では、うみへび座TW星の方向からの重水素化水素の基本的な回転遷移の検出について報告する。重水素化水素は分子状水素の分布に従い、その放射は全体質量に敏感なため、円盤ガスの優れたトレーサーとなる。重水素化水素の検出と既存の観測や詳細なモデルとの組み合わせからは、太陽質量の0.05倍より重い円盤質量が示唆され、これは我々の太陽系のような惑星系を形成するのに十分な値である。

