若い大質量星を育てる巨大なガス流~フィードバック問題の解決に新たな手がかり~

2025-08-22 京都大学

基礎物理学研究所のフェルナンド・オルギン特任助教(国立天文台兼任)、東京大学のパトリシオ・サンウェサ准教授、大屋瑶子講師らの国際研究チームは、大型電波干渉計ALMAを用いて大質量星形成領域G336.018-00.82を観測し、原始星に物質を供給する巨大ガス流「ストリーマ」を直接捉えた。通常、大質量星は強力な放射や風により周囲のガス流入を阻害する「フィードバック問題」が知られ、大きな質量を持つ星の形成過程には不明点が多かった。本研究では、分子雲コアから原始星近傍へ物質を高速道路のように運ぶストリーマが存在し、フィードバックを乗り越えて星の成長を助ける役割を果たすことが示された。また従来予想されていた円盤構造は確認されず、代わりに渦状腕が原始星の極近傍まで延びていることが判明し、大質量星形成のモデルに修正を迫る結果となった。研究成果は2025年8月20日付『Science Advances』に掲載され、星形成理論に新たな手がかりを与える重要な観測的証拠となった。

若い大質量星を育てる巨大なガス流~フィードバック問題の解決に新たな手がかり~

大質量星形成領域 G336.018-00.82における、星間塵から放射される電波の強度分布。星型のマークは原始星の位置を示す。赤と青の矢印に沿って、ガスが回転しながら落下している。青の矢印が示すガス流(ストリーマ)は、分子雲コアから原始星近傍の高密度領域まで、物質を輸送する役割を担う。(credit: Fernando Olguin)

<関連情報>

大規模な延長ストリームが質量の大きな若い恒星に栄養を供給する Massive extended streamers feed high-mass young stars

Fernando A. Olguin, Patricio Sanhueza, Adam Ginsburg, Huei-Ru Vivien Chen, […] , and Andrés E. Guzmán
Science Advances  Published:20 Aug 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adw4512

Abstract

Stars are born in a variety of environments that determine how they gather gas to achieve their final masses. It is generally believed that disks are ubiquitous around protostars as a result of angular momentum conservation and are natural places to grow planets. As such, they are proposed to be the last link in the inflow chain from the molecular cloud to the star. However, disks are not the only form that inflows can take. Here, we report on high-resolution observations performed with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array that reveal inflows in the form of streamers. These streamers persist well within the expected disk radius, indicating that they play a substitute role channeling material from the envelope directly to an unresolved small disk or even directly to the forming high-mass protostar. These flows are massive enough to feed the central unresolved region at a rate suf ficient to quench the feedback effects of the young massive star.

1701物理及び化学
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