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大質量星形成領域で、ジェット駆動のバウショックを観測

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大質量星形成領域「S255」の水メーザー観測から、アウトフローやU字形のメーザー分布が検出された。低質量星形成領域で見られるジェット駆動のアウトフローが大質量星形成領域でも見られることを示す、重要な観測成果だ。

【2016年6月14日 国立天文台VERA】

「大質量星形成は低質量星形成と同じ仕組みなのか」という疑問は天文学における大きなテーマだ。しかし、大質量星は低質量星に比べて数が少なく、これまで観測的研究があまり進んでいなかった。

鹿児島大学のRoss A. Burnsさんたちの研究チームは、大質量星形成と低質量星形成の関係を明らかにするため、国立天文台を中心とした国内の電波望遠鏡ネットワーク「VERA」を用いて、オリオン座方向の大質量星形成領域「S255」を観測した。VERAでは遠く離れた電波望遠鏡で同時観測を行うことにより、口径の大きい電波望遠鏡を使うのと同様の性能が得られ、天体の距離と運動を高精度に測定することができる。

大質量星形成領域S255
NASAの赤外線天文衛星「スピッツァー」がとらえた大質量星形成領域S255（赤外線3色合成による擬似カラー画像）（提供：NASA/IPAC Infrared Science Archive）

2008年11月から2010年8月にかけて行った12回の観測から、S255の大質量原始星の周りでアフトフロー（物質の流出）とU字形のメーザー分布が得られた。このU字形のメーザー分布は、低質量星形成領域の研究でよく用いられる「ジェット駆動バウショック（超音速で運動している物体が亜音速に減速される場所で発生する、U字形の衝撃波）」モデルを使って上手く再現できることもわかった。

観測結果。メーザーがU字形に分布していることがわかる
観測結果。大質量原始星は十字の位置にある。矢印はメーザーの運動の向き（青が観測者に向かう方向）を表す。右の拡大図で黒の実線がジェット駆動バウショックモデルを示しており、観測された空間分布とよく一致している（出典：R. A. Burns, 2016, MNRAS）

今回の観測結果は、低質量星形成領域で見られるジェット駆動のアウトフローが大質量星形成領域でも見られることを示す重要なものだ。今後、VERAで他の大質量星形成領域も観測することで、大質量星形成と低質量星形成に関する個々の物理過程の共通点・相違点が解明されることが期待される。

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