宇宙：散開星団における化学的均質性の起源としての初期の乱流混合

星の元素の存在度は、星の起源の重要な手掛かりである。銀河面にある重力により結び付いた星の集団である散開星団の内部で、対数で表された元素存在度について観測される星々の間の変動は、多くの元素で一般的におよそ0.01～0.05でしかなく、星が形成される星間物質に見られるおよそ0.06～0.3の変動よりも著しく小さい。星団が非常に均質なのはなぜなのかや、重力により結び付く星団が生じない星形成効率の低い領域でも均質性が支配的であるはずなのかどうかは、明らかになっていない。本論文では、星を形成するガス雲が集積して崩壊する際の、化学元素の混合を追跡するシミュレーションについて報告する。ガス雲が集積する間に、星の元素存在度のばらつきが、乱流混合によってガス雲内の少なくとも5分の1に自然になることが明らかになった。これは観測される星の化学的均質性を説明するには十分である。さらに、混合は非常に初期に発生するため、約10％の星形成効率を持つ領域が、約50％の形成効率を持つ領域とほぼ同じように混合される。このことは、重力により結び付く星団を形成しない領域であってもよく混合されていると考えられ、「化学標識」を用いて、構成している星が互いに結合から解かれて銀河面に散らばった星団を、星団の特有の化学的特性、つまり標識によって再構成できる可能性が高まる。

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