巨大原始星の周りにアルミニウムを含む分子を発見—惑星材料の起源の理解へ

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プレスリリース
橘 省吾(宇宙惑星科学機構 教授/JAXA宇宙科学研究所 特任教授)

発表のポイント

  • 巨大原始星の周囲の原始星円盤から回転して吹き出すガスの流れの中に、揮発性の低い元素であるアルミニウムを含む分子(一酸化アルミニウム)が存在することを発見した。
  • これまで進化末期の恒星から吹き出すガスにしか見つかっていなかった一酸化アルミニウム分子を、巨大原始星に発見し、その空間分布を初めて明らかにした。
  • 一酸化アルミニウムは鉱物をつくる気体分子であり、原始星周囲でのその分布は、惑星の材料がどのようにつくられるのかを理解する手がかりとなることが期待される。

概要

東京大学・JAXAの橘省吾教授、東京大学の上塚貴史特任助教、国立天文台・総合研究大学院大学の廣田朋也助教、理化学研究所の坂井南美主任研究員らの研究グループは、オリオン大星雲の中の巨大原始星「オリオンKL電波源I」から回転しながら吹き出すガスの流れ(アウトフロー)の根元付近に一酸化アルミニウム分子が存在することを、アルマ望遠鏡の観測データから明らかにしました。一酸化アルミニウム分子は年老いた恒星から吹き出すガスにしか観測されていませんでした。

本研究では、巨大原始星にその分子を発見し、その空間分布まで初めて明らかにしました。一酸化アルミニウム分子がアウトフローの根元付近にだけ観測されるという事実は、揮発性の低い一酸化アルミニウム分子がアウトフローの中で固体微粒子(ダスト)に変わっていることを示唆します。アルミニウムを主成分とする鉱物は、太陽系最古の固体物質中に豊富に存在しますが、その形成環境は充分に理解されていません。本研究の結果をきっかけに今後原始星周囲での金属を含む分子の分布を明らかにすることで、太陽系最初期に惑星の材料となった鉱物がどのようにつくられたのかを理解することに繋がると期待されます。

巨大原始星の周りにアルミニウムを含む分子を発見—惑星材料の起源の理解へ
図. オリオンKL電波源I(図の中心)周囲の一酸化アルミニウム分子の輝線放射(497 GHz)の分布。中心天体位置から図の左上、右下へと羽を広げた蝶のように分子が分布する。楕円状の等高線はダストが放つ連続波(497 GHz)の分布を示し、横から見た原始星円盤の存在を示す。アウトフローは図の左上と右下方向に広範囲に広がっている。図左下の白丸は干渉計の合成ビームサイズを表す。

詳細については、以下をご参照ください。