世界初のオリオン座分子雲の進化地図を発表(World’s First Evolutionary Map of the Orion Molecular Cloud)

2026-06-02 自然科学研究機構

国立天文台野辺山宇宙電波観測所を中心とする国際研究グループは、45m電波望遠鏡と新型7BEE受信機を用いて、世界で初めてオリオン座分子雲の「進化地図」を作成した。研究では、分子雲中の重水素を含む分子(DNCやDCO+)の割合を指標として用い、分子雲の進化段階を推定した。重水素割合は星が誕生する前に増加し、原始星誕生後に減少するため、分子雲の年代や星形成の進行状況を示す「宇宙の年代計」として利用できる。その結果、オリオン座分子雲北部のOMC-2およびOMC-3領域では重水素割合が高く、将来的に活発な星形成が期待される一方、南部のオリオンKL領域やオリオン大星雲周辺では若い分子ガスが少ないことが明らかとなった。また、分子雲内部のコアでは理論予測に反し重水素割合がほぼ均一であり、進化段階はコア内部ではなくコア間の違いとして現れることが判明した。この成果は、分子雲進化や星形成過程の理解を深めるとともに、アルマ望遠鏡による重水素分子観測結果の解釈にも重要な影響を与えると期待される。

世界初のオリオン座分子雲の進化地図を発表(World’s First Evolutionary Map of the Orion Molecular Cloud)
図1:オリオン座分子雲の重水素割合に基づく進化地図。カラーが進化段階を示し、黄色が一番若く、濃紺が一番古い。オリオン大星雲の中心にあるKL星雲(巨大赤ちゃん星が誕生している)が四角で示してあり、有名なトラペジウムもこの近くである。図の北(上)から真ん中にかけて、黄色や黄緑の領域があり、ここでは天文学的*に近い将来、星が誕生すると期待される。 (* 10万年単位の時間スケールで)

<関連情報>

オリオン分子雲の∫型フィラメントおよび星のないコアに対するDNCおよびDCO +の観測 Observations of DNC and DCO+ toward the ∫-shaped Filament and Starless Cores in the Orion Molecular Clouds

Ken’ichi Tatematsu, Atsushi Nishimura, Hideo Ogawa, Nami Sakai, Takeshi Sakai, Kazuki Tokuda, Yutaka Hasegawa, Yasumasa Yamasaki, Toshikazu Onishi, Naomi Hirano,…
The Astrophysical Journal Supplement Series  Published: 2026 April 29
DOI:10.3847/1538-4365/ae5637

Abstract

Although the deuterium fraction is known to be a powerful evolutionary tracer, its variation within individual molecular cloud cores is still poorly understood. The northern ∫-shaped filament and 20 individual starless cores in the Orion A and B clouds were mapped in the deuterated molecules of DNC and DCO+ with the receiver 7BEE installed on the Nobeyama 45 m radio telescope. In a ~5’×30’  map of the northern ∫-shaped filament in the Orion A cloud, the DNC emission is detected over the filament, whereas the DCO+ emission is localized toward OMC-3, the northernmost region of the filament. The difference in distribution between DNC and DCO+ can be attributed to that between N- and C-bearing molecules as previously suggested by K. Tatematsu et al. (2008). High DNC/HN13C column density ratios were observed in OMC-2 and OMC-3, and low ratios in OMC-1. It seems that OMC-2 and OMC-3 still contain molecular gas close to the onset of star formation. In 3’×3’ maps of the individual starless cores in Orion, the column density ratios of DNC/HN13C and DCO+/H13CO+ were found to be rather constant locally within each core, although the core-to-core variation is not small. Similar timescales of deuterization, depletion, and dynamical evolution might explain the locally constant ratio.

1701物理及び化学未分類
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