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大質量星からの紫外線放射が近くの惑星系を形作る

天文学者たちは何十年も前から、大質量星が発する強力な光が、惑星誕生のゆりかごである若い星の周りに渦巻く塵とガスの惑星円盤を乱す可能性があることを知っていた。 しかし、重要な疑問は未解決のままだった。このプロセスはどれくらいの速さで起こり、惑星を形成するのに十分な物質が残るのか？ NASA/ESA/CSA ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とアタカマ大型ミリ波アレイ (ALMA) を利用して、天文学者たちは現在、恒星の苗床であるオリオン大星雲、特に d203-506 という名前の原始惑星系円盤を研究しています。狭い領域に限定されていたが、異常に大きなサイズにまで爆発した。 これにより、材料の損失率を前例のない精度で測定できるようになりました。 ベルン 他。 オリオン大星雲の遠紫外線が照射された原始惑星系円盤 d203-506 を観測しました。 画像クレジット: ベルネ 他.、土井: 10.1126/science.adh2861。 若い低質量星は、惑星の形成原料となる塵やガスからなる比較的寿命の短い原始惑星系円盤に囲まれていることが多い。 そのため、巨大ガス惑星の形成は、光蒸発などの原始惑星系円盤から質量を除去するプロセスによって制限されます。 光蒸発は、原始惑星系円盤の上層が X 線または紫外線陽子によって加熱され、ガスの温度が上昇して系から放出されるときに発生します。 ほとんどの低質量星は大質量星も含む星団として形成されるため、原始惑星系円盤は外部放射線にさらされ、紫外線による光蒸発を経験すると予想されます。 理論モデルは、遠紫外線が光解離領域、つまり近くの大質量星から投射される紫外線光子が原始惑星系円盤表面のガス化学に強い影響を与える領域を生成すると予測している。 しかし、これらのプロセスを直接観察することは困難でした。 ロンドンのクイーン・メアリー大学のトーマス・ハワース博士らは、ウェッブとアルマ望遠鏡による、オリオン大星雲の原始惑星系円盤 d203-506 の赤外線、サブミリ波、光学観測を組み合わせて、紫外線照射の影響を調べた。 光解離領域内で検出される輝線の運動学と励起をモデル化することで、d203-506が遠紫外線による加熱とイオン化により高速で質量を失っていることを発見した。 研究チームによると、d203-506からこの質量が失われる速度は、ガスが100万年以内に円盤から除去され、星系内で巨大ガスが形成される能力を抑制する可能性があることを示しているという。 同誌に掲載された論文の共著者であるハワース博士は、「これは本当に例外的な事例研究だ」と述べた。 科学。 「結果は明らかだ。この若い星は年間に地球質量の20という驚異的な量の物質を失っており、この系では木星に似た惑星が形成される可能性はないことを示唆している。」 「私たちが測定した速度は理論モデルと完全に一致しており、さまざまな環境が宇宙全体の惑星形成をどのように形作るかを理解する自信を与えてくれます。」 「他の既知のケースとは異なり、この若い星は、近くにある大質量星からの1種類の紫外線にのみさらされています。」 「より高エネルギーの紫外線によって作られる『熱い繭』が存在しないため、惑星形成物質はより大きくなり、研究が容易になります。」 _____…