Letter 宇宙：炭素および酸素の存在量が低いガスからの最初の低質量星の形成 2003年10月23日 Nature 425, 6960 doi: 10.1038/nature02071 宇宙で最初の星は、太陽よりもはるかに質量が大きかったと推測されている。水素分子を介した始原ガスの冷却を伴う重力凝縮は、太陽質量の数百倍となる最小の分裂スケールを与える。数値シミュレーションによると、一旦ガスの塊がこの質量になれば、それ以上の分裂を伴うことなくゆっくりとした準静水圧平衡の収縮をたどり、より低質量の星は形成し得ないことが示されている。本論文では、ビッグバンから残された始原ガスが、超新星から放出された元素を濃縮して、炭素あるいは酸素の存在量が太陽に見い出される値の0.01から0.1パーセント程度になるとすぐに、一回電離した炭素や中性酸素による冷却によって、ガス雲がより小さい塊へと分裂し、低質量星が形成され得ることを示す。このメカニズムは、鉄存在量が異常に低い（太陽の10-5.3）けれども炭素存在量は比較的高い（太陽の10-1.3）太陽質量の星が最近発見されたことと自然に適合する。我々が導出した臨界存在量は、最初の超新星爆発が残した元素パターンをもつ、我々の銀河系内にあるそれらの金属欠乏星の同定に使用できる。我々は、初期の星の最小質量が、宇宙マイクロ波背景放射の温度によって部分的に規定されていることも見い出した。 Full Text PDF 目次へ戻る
