チリの超大型望遠鏡が兄弟星の生産的な行動を明らかにする

星が誕生するとき、ほとんどの場合、それらは双子として宇宙にやって来ます。星生成の最初の段階では、ガスと塵の大きな雲が重力によって崩壊し、多くの場合、断片に分裂します。各断片が再び崩壊すると、同じガス雲から複数の星が生まれます。これらの幼い太陽は、惑星形成ディスクと呼ばれる、惑星の前駆物質である物質のハローに囲まれます。そして、これらの星が十分に近い場合、周囲の惑星形成ディスクは一緒に渦巻き、素晴らしい渦巻きの尾を形成することもあります。

11月28日に王立天文学会月報に掲載された新しい天文画像には、相互作用する3つの双子惑星円盤が驚くほど詳細に映し出されている。 研究チームは、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡を使ってこれらの写真を撮影した。これらの円盤が撮影されたのは今回が初めてではないが、天文学技術の進歩により、劇的な宇宙の光景を新たな視点で、より包括的に捉えることができるようになった。

これらの星はすべて天の川銀河にあり、銀河の基準からするとかなり近い。天文学者は、既知の双子星 3 組を偏光で撮影した。これは、各円盤の塵を解くのに役立つ。この研究で使用されているような特定の望遠鏡技術は、入射光波の特定の方向、つまり偏光を記録できる。偏光は、明るい星の周りの塵の円盤などのかすかな構造を見つけるのに非常に役立つ。星はこの種の光を発するとは考えられていないが、塵から散乱した星の光は偏光し、円盤とその渦巻きが見やすくなる。

偏光は天文学者にとっても強力なツールだ。光がどのようにして望遠鏡に届いたかについて多くの情報をエンコードしている。星の光が宇宙空間を高速で進むとき、小さな塵に当たると、特定の方法でそれらの粒子から跳ね返る。その光の偏光は、跳ね返る正確な角度と、どんな種類の物質に当たるかによって決まる。「そこには多くの複雑なプロセスが関わっている」と、新研究の共著者であるサンティアゴ・デ・チリ大学の天文学者セバスティアン・ペレスは言う。研究チームは偏光によって得られる情報を使い、どの星がディスクの各部分を照らしたかを追跡し、システムの幾何学的形状を理解するのに役立てた。

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彼らの目標は、近隣の恒星が惑星形成ディスクにどのような影響を与えるかを理解することです。「おそらく、多くの恒星がそのような段階を経るでしょう」とペレスは、兄弟に囲まれた幼少時代を振り返りながら言います。「しかし、私たちはそれについてほとんど知りません。」 近隣の兄弟恒星は互いの周りを周回したり、ある恒星が別の恒星を訪問するフライバイと呼ばれる現象を起こしたりします。これらの新しい画像は、3 つのシステムのそれぞれでどのシナリオが起こったかを判断するための第一歩です。

「ほとんどの星は銀河の密集した領域で形成され、ほぼ同時に形成される他の星に囲まれていると予想されます」と、チリのサンティアゴ大学の天文学者でこの研究の主著者であるフィリップ・ウェーバー氏は言う。この事実にもかかわらず、天文学者は「主に原始惑星系円盤を孤立したシステムとして扱っています」とウェーバー氏は付け加える。

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YEMS Nucleus 研究グループに所属するペレスとウェーバーによる新たな観測は、多くの恒星系にとって、これは誤った仮定であることを示唆している。ウェーバーは、フライバイはこれらの惑星形成ディスクの構造に「永続的な影響を及ぼす可能性がある」と述べているが、ウェーバーにはまだ多くの未解決の疑問が残っている。フライバイはどの程度一般的なのか？兄弟星はディスクとその惑星の進化をどのように変えるのか？これらの新しいデータは、惑星がどのように形成されるかを理解しようとする天文学者たちが理論を洗練するのに間違いなく忙しくするだろう。