宇宙物理学:重力不安定円盤の分裂によって形成される三重原始星系
Nature 538, 7626 doi: 10.1038/nature20094
星形成過程では、連星系や多重星系を生じることが多く、結果として太陽と同程度の質量の全ての星の半数近くに少なくとも1つの伴星がある。理論的な研究からは、同時に働いて連星系や多重星系を形成し得る2つの主要な経路が存在することが示されている。1つは、乱流ガスのコアとフィラメントの大規模な分裂で、もう1つは重力不安定性による大質量の原始星円盤の小規模な分裂である。最近、1000天文単位を超える規模の乱流分裂の観測的な証拠が明らかになった。円盤の分裂を示すこれまでの証拠は、より進化した前主系列段階の多重原始星系の分離に基づく推論に限られていた。三重原始星系L1448 IRS3Bは、星形成過程の初期段階にあり、年齢は15万歳未満のようであり、系の全ての原始星が200天文単位より近い距離に存在しているため、円盤の分裂の証拠を探すには理想的な系である。本論文では、3つの原始星を取り巻く渦巻き構造を持つ円盤を示す、塵と分子ガスの放出の観測について報告する。円盤中心付近にある2つの原始星は61天文単位離れており、3つ目の原始星は183天文単位離れた外側の円盤の渦巻きの腕と同じ場所にある。中心部にある一対の原始星は約1太陽質量と推測され、一方で3つの原始星を取り巻く円盤の全質量は太陽の約0.30倍である。3つ目の原始星自体の最小質量は、太陽の約0.085倍である。我々は、L1448 IRS3Bを取り巻く円盤が、3個目の原始星の位置と重なる150~320天文単位の半径で円盤の分裂の影響を受けやすいと思われることを明らかにする。このことは、重力不安定性を最近経て、伴星を1つか2つ生み出した原始星円盤に対するモデルと矛盾しない。

