星雲仮説によると、星とその惑星のシステムは、塵とガスの巨大な雲から形成されます。中心で星が生まれる重力崩壊を受けた後、残りの物質はその周りの軌道に降着円盤を形成します。時間が経つにつれ、この問題は星に与えられ、それがより大規模になることを可能にし、惑星のシステムの作成にもつながります。
そして今週まで、星雲仮説はまさにそれでした。関与する距離と、星系の形成に数十億年かかるという事実を考えると、さまざまな段階でプロセスを目撃することは非常に困難です。しかし、米国と台湾の研究者チームの努力のおかげで、天文学者たちは現在、降着円盤に囲まれた若い星の最初の鮮明な画像を捉えています。
彼らが彼らの論文で説明したように、最近ジャーナルに発表された「サブミリ波長での原始星円盤における赤道暗黒ダストレーンの最初の検出」 科学の進歩 –これらのディスクはサイズが小さいため、空間的に解決することが困難です。しかし、これまでにない解像度を提供するAtacama Large Millimeter / Submillimeter Array（ALMA）を使用することにより、星の円盤を解決して詳細に研究することができました。
問題の原始星系は、HH 212として知られています。これは、地球からおよそ1300光年離れたオリオン座にある若い星系（40,000年前）です。この星系は、その強力な双極ジェット、つまり極からのイオン化ガスの連続的な流れで有名であり、物質をより効率的に堆積させると考えられています。地球に対するその年齢と位置のために、この原始星系は過去の天文学者にとって人気のある標的でした。
基本的に、それがまだ形成の初期段階にあるという事実（そしてそれを完全に見ることができるという事実）は、低質量星の進化を研究するための星系を理想的なものにします。ただし、以前の検索の最大解像度は200 AUでした。つまり、天文学者はほこりっぽい小さな円盤のヒントしか得られませんでした。このディスクは、中心にある原始星に向かって螺旋状に巻かれた、平らな封筒のように見えました。
しかし、ALMAの解像度（8 AU、または25倍以上）により、研究チームは降着円盤を検出できるだけでなく、サブミリ波長でのダスト放出を空間的に解決することもできました。台湾のAcademia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（ASIAA）の研究員であり、この論文の筆頭著者であるChin-Fei Leeは、ALMAのプレスリリースで次のように述べています。
「非常に若い降着円盤のこのような詳細な構造を見るのはとても驚くべきことです。長年、天文学者は星形成の初期段階で降着円盤を探し、その構造、形成方法、および降着プロセスがどのように行われるかを決定してきました。現在、ALMAを最大限の解像度で使用して、降着円盤を検出するだけでなく、降着円盤、特にその垂直構造を詳細に解像しています。」
彼らが観察したのは、およそ60天文単位の半径をもつ円盤でした。これは、太陽からの距離とカイパーベルトの外縁（50 AU）よりわずかに大きいです。彼らはまた、ディスクはケイ酸塩鉱物、鉄、および他の星間物質で危険にさらされており、2つの明るい層の間に挟まれた顕著な赤道の暗い層で構成されていたことにも言及しました。
明るい部分と暗い部分のこのコントラストは、ディスクの中心面近くの比較的低温と高い光学的深さによるものでした。一方、中心面の上下の層は、光学波長と近赤外光の波長の両方でより大きな吸収を示しました。この階層化された外観のため、調査チームは「ハンバーガー」のように見えると説明しました。
これらの観察は天文学コミュニティにとってエキサイティングなニュースであり、それが最初のものであるというだけではありません。さらに、彼らはまた、最年少の原始星の周りの小さな円盤を研究する新しい機会を表しています。そして、おそらくアルマ望遠鏡や他の次世代望遠鏡によって作成された種類の高解像度イメージングにより、天文学者はディスク形成に関する理論に新しいより強い制約を課すことができます。
バージニア大学のZhi-Yun Li（研究の共著者）は次のように述べています。
「星形成の最も初期の段階では、磁場が崩壊している物質の回転を遅くし、そのようなディスクが非常に若いプロトスターの周りに形成されるのを妨げる可能性があるため、そのようなディスクの製造には理論的な困難があります。この新しい発見は、ディスク形成における磁場の抑制効果が、以前考えていたほど効率的でない可能性があることを意味しています。」
星と惑星系を形成の初期段階で見るチャンス そして すべてがどのように行われるかについて私たちの理論をテストする機会ですか？間違いなく毎日起こることではありません！
そして、ALMAの厚意により、リー博士によってナレーションされた観察のこのビデオを必ずお楽しみください。
