星は一人では生まれない？ガス雲(yún)衝突から始まる星団誕生の理解が進(jìn)む

更新日：2021年3月10日

國(guó)立大學(xué)法人東海國(guó)立大學(xué)機(jī)構(gòu) 名古屋大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科の立原研悟準(zhǔn)教授、福井康雄名譽(yù)教授らと、大阪府立大學(xué)大學(xué)院理學(xué)系研究科の西村淳研究員、藤田真司研究員らを中心とする研究グループは、國(guó)立天文臺(tái)等との共同研究で、宇宙空間に漂うガス雲(yún)（解説1）同士の衝突が、星団（解説2）の誕生を引き起こす主要なメカニズムであることを新たに発見しました。

今回の成果は、本研究グループが中心となって行ったもので、これまで10年以上にわたる観測(cè)で得られた膨大なデータを調(diào)べた研究と、観測(cè)データを再現(xiàn)する數(shù)値シミュレーションなどによる理論的な研究からなります。これらにより、宇宙に存在する様々な重元素を作った質(zhì)量の大きな星と、それらを含む巨大な星団誕生のメカニズムについての理解が大きく進(jìn)みました。

宇宙空間に漂うガス雲(yún)は、自らの重力で収縮して星を形成します。しかし巨大な星団を作るためには、小さな空間に大量の物質(zhì)を、短時(shí)間に詰め込む必要があります。これまでこのメカニズムは謎とされてきましたが、ガス雲(yún)同士が衝突することで、星団誕生に必要な條件を整えることができることがわかったのです。そのような數(shù)多くの例を、天の川銀河だけでなく、外の銀河においても発見したことから、普遍的な現(xiàn)象であると考えられます。これらの結(jié)果から、天の川銀河は誕生から間もない頃に他の銀河と衝突し、ガス雲(yún)衝突が頻繁に起こることで、球狀星団と呼ばれる巨大な星団が大量に生まれた可能性が高まりました。

本研究成果は、個(gè)々の天體や物理現(xiàn)象を緻密に検証した20編の論文と、それらをまとめたレビュー論文として、 2021年1月付の査読付き天文學(xué)術(shù)雑誌「日本天文學(xué)會(huì)歐文研究報(bào)告（Publications of the Astronomical Society of Japan）」に、「特集號(hào)：分子雲(yún)衝突による星形成2 （Special issue: Star Formation Triggered by Cloud-Cloud Collision II）」として刊行されました。

論文タイトル「Special issue: Star Formation Triggered by Cloud-Cloud Collision II」

掲載論文（Publications of the Astronomical Society of Japan Webサイト）
プレスリリース全文（854KB）

ガス雲(yún)衝突により誕生したと考えられる星団の位置と、代表的なガス雲(yún)の電波観測(cè)結(jié)果。右の背景は私たちの住む天の川銀河を上から見た想像図で、赤丸で示したものが本論文集に収録された天體の位置、黃色い丸は私たちの太陽(yáng)系の位置を示す。わし星雲(yún)と[DBS2003]179については、可視光で見ることができる星団とその周囲に輝く星雲(yún)の寫真も併せて表示している。（クレジット：名古屋大學(xué)、國(guó)立天文臺(tái)、NASA、JPL-Caltech、R. Hurt (SSC/Caltech)、Robert Gendler、Subaru Telescope、ESA、the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)、Hubble Collaboration, 2MASS）

研究のポイント

星の集団の誕生は、宇宙空間に漂う様々な規(guī)模のガス雲(yún)が衝突することにより、効率的に進(jìn)むことがわかりました。
これらの成果が21編の論文にまとめられ、學(xué)術(shù)論文の特集號(hào)として出版されることとなりました。
銀河の形成初期に起きた球狀星団誕生の謎を解明することと、宇宙における物質(zhì)の進(jìn)化の理解につながります。

用語(yǔ)解説

解説1 ガス雲(yún)

ほぼ真空と言われる宇宙空間にも、わずかに原子や分子などの物質(zhì)が存在しており、それらが集まり、雲(yún)（星間雲(yún)）として観測(cè)されます。密度は希薄だが、質(zhì)量は大きなものでは太陽(yáng)の數(shù)10萬(wàn)倍、大きさは數(shù)100光年にものぼり、自らの強(qiáng)い重力で収縮し、新たな星を作ります。

解説2?星団

數(shù)10個(gè)以上、多いものでは數(shù)100萬(wàn)個(gè)以上の星の集団です。特に球狀星団として知られているものは、天の川銀河の周囲に150個(gè)ほど発見されており、それらを構(gòu)成する星は、誕生から100億年以上経っていることが知られています。天の川銀河で過(guò)去に起きた爆発的な星形成の名殘であろうと考えられています。