2022年 | プレスリリース?研究成果
新しい高精度シミュレーションが明らかにした星団形成の现场
【本学研究者情报】
〇大学院理学研究科 天文学専攻
研究员 平居悠（ひらいゆたか）
【発表のポイント】
- オリオン大星云の中心部にある星団（注１）から互いの重力による加速で弾き出された大质量星が、オリオン大星云の电离领域（注２）の形成のきっかけとなった可能性を、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションと観测データから示した。
- 星団内の星の重力による运动を従来の手法より高精度で解く星団形成シミュレーションコードを新规开発し、それを用いることでオリオン大星云内の星の运动を再现することができた。
- 本研究は星一つ一つの运动を追う新しい星団?银河シミュレーションを行う「厂滨搁滨鲍厂」プロジェクトの一环であり、今后はより大规模な星団形成シミュレーションを行い、星団の成り立ちを明らかにしていく。
【概要】
星は分子云（注３）という低温で高密度の主に水素分子からなる星间ガスの中で生まれますが、多数の星が近くで同时に生まれると、星団と呼ばれる星の集まりとなります。星団は大质量星（太阳の约8倍以上重い星）を含むことが多く、大质量星が生まれる场所として注目されています。自らの重力によってガスが落ち込んでくるような巨大分子云で星団や大质量星が生まれ、大质量星はやがて星の原料となる分子ガスを电离し、吹き飞ばし、星形成を终わらせます。オリオン大星云は、このような过程が今まさに起こっている现场だと考えられています（図１）。
星団形成の様子は、近年、スーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションによって解析が进められています。数値シミュレーションは、天体现象の时间进化を理解する上で重要な手法ですが、现在のスーパーコンピュータで行うことができる数値シミュレーションの正确さには限界があります。
东京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授らは、独自に开発したシミュレーション手法を用い、これまでより星の运动を正确に解いた星団形成シミュレーションを行いました。その结果、星同士の重力相互作用によって大质量星が星団の中心から外縁部へと弾き出される时に、星団中心部分に集まる密度の高い分子云の一方に穴を开け、星団の中心から一方向に広がる电离领域が作られました。また、ガイア卫星（注４）の観测データとの比较により、オリオン大星云の大质量星の运动が、シミュレーションから予测されるものと一致していることを示しました。
本研究は「厂滨搁滨鲍厂」プロジェクトの一环として、国立天文台の天文学専用スーパーコンピュータ「アテルイ滨滨」（注５）を用いて行われました。今后は、この新规开発コードを用いたより大规模なシミュレーションを行い、未だ形成过程の解明されていない大质量星団の形成过程を明らかにしていくことが期待されます。
図１：a）オリオン大星雲。θ1 Ori Cはオリオン大星雲で最も大質量で明るい星であり、星団の中心部に存在する。NU Oriとθ2 Ori Aも大質量星であり、図２のように、重力相互作用によって星団中心から弾き出された星であると考えられる。黄色で囲われた赤～ピンクの部分は高温の電離水素で満たされた電離領域である。一方、星団の左上の黒っぽい部分は、低温の水素分子ガスが集まっている領域（分子雲）である。分子雲の中では、新しい星が生まれつつある。（画像クレジット：NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) and the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Teamを改変）
【用语解説】
（注1）星団：数十から数百万个の星が互いの重力で束缚されて集まっている天体。
（注2）电离领域：大质量星から放出された多量の电离光子（紫外线领域の光子）によって、星间ガスの主成分である水素が电离されている领域。図１の写真で、赤～ピンクの明るい部分。
（注3）分子云：主に水素分子からなる低温で高密度の星间ガス。分子云の中で新しい恒星が生まれる。
（注４）ガイア卫星：星の正确な位置や速度を测ることを目的とし、2013年にヨーロッパ宇宙机関によって打ち上げられた観测机。现在、18亿个以上の星について、観测データを公开している。地球を周回せずラグランジュ点で観测を行うため厳密には卫星ではないが、ここでは便宜上卫星と呼ぶことにする。
（注５）アテルイⅡ：国立天文台が運用するシミュレーション天文学専用のスーパーコンピュータ（Cray XC50）。岩手県奥州市の国立天文台水沢キャンパスに設置され、天文学専用機として世界最速の理論演算性能3.087ペタフロップス（1秒間に浮動小数点計算を3000兆回行う）ほこる。
问い合わせ先
＜研究内容について＞
東北大学大学院理学研究科 天文学専攻
研究員 平居 悠（ひらい ゆたか）
罢贰尝：022-795-6607
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（*を蔼に置き换えてください）
＜報道関係のお问い合わせ＞
东北大学大学院理学研究科広报?アウトリーチ支援室
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