磁場に貫かれたフィラメント状分子雲の自己重力不安定性と星形成

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03702
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分16010:天文学関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 工藤 哲洋 長崎大学, 教育学部, 教授 (60413952)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 星形成 / 星間磁場 / 磁気流体力学

研究成果の概要

太陽のような星が誕生する初期の段階において，磁場がどのような役割を果たしているのかを理論的に研究した．星は分子雲と呼ばれる水素分子が主成分のガスの中で生まれる．分子雲の多くは細長いフィラメント状の構造をしており，その軸に垂直方向に磁場が貫いている．そこで，磁場に貫かれた細長い分子雲の自己重力不安定性を調べた．その結果，そのような構造は磁場の強さに関わらずいくつかのガスの塊に分裂することがわかった．さらに，磁場が弱い時や磁気拡散がある時は，そのガスの塊の中心部が収縮して星が形成されることを示した．また，そのようなフィラメント状分子雲の形成から星形成に至る道筋についても考察した．

自由記述の分野

天文学

研究成果の学術的意義や社会的意義

分子雲は細長いフィラメント形状をしており，そのフィラメントの軸に対して磁場が垂直に貫いていることが観測から知られている．よって，そのような分子雲の分裂から星形成にいたる過程を理論的に明らかにすることは，太陽のような星の誕生過程を理解する上で重要である．本研究結果から，磁場に貫かれた細長い分子雲は，初期の平衡状態や，磁場の強さに関わらず，分子雲コアに分裂する蓋然性が高まった．特に，強い磁場を持つ分子雲コアが，自然に短い時間で形成されることがわかった．太陽のような連星でない単独星の形成には分子雲コアが強い磁場を持つ必要性が指摘されている．今後は，理論の結果と観測との整合性の検証が重要と考える．