巨大な星の周りの星の円盤のアーティストのイラスト。画像クレジット：NAOJクリックして拡大
天文学者の国際的なグループが、ハワイのすばる望遠鏡で適応光学用コロナグラフィックイメージャー（CIAO）を使用して、ベックリンノイゲバウアーとして知られている巨大な原始星の出生地の非常にシャープな近赤外線偏光画像を取得しました（BN）太陽から1500光年の距離にある物体。グループの画像は、この新しく形成された星を囲む円盤の発見につながりました。 Natureの9月1日号で詳細に説明されているこの発見は、巨大な星がどのように形成されるかについての理解を深めます。
中国のパープルマウンテン天文台、国立天文台、英国のハートフォードシャー大学の天文学者を含む研究グループは、ベックリンノイゲバウアーオブジェクトに近い領域を調査し、赤外線がダストによってどのように影響されるかを分析しました。これを行うには、波長1.6マイクロメートル（赤外線のHバンド）で物体の偏光画像を撮影しました。オブジェクトの明るさの画像は、円形の光の分布を示しています。ただし、光の偏光の画像は蝶の形を示しており、明るさの分布だけを見ても検出できない細部を示しています。星の周りの環境と蝶の形が何を意味するかを理解するために、天文学者は、星形成の概略図とともに、比較のためのコンピューターモデルを作成しました。これらのモデルは、蝶の形がディスクの特徴であり、新生児の星の近くの流出構造であることを示しています。
この発見は、巨大な若い星の周りの円盤の最も具体的な証拠であり、BNオブジェクトのような巨大な星（太陽の質量の約7倍）が太陽のような低質量の星と同じように形成されることを示しています。
巨大な星の形成を説明する2つの主要な理論があります。最初は、大質量星はいくつかの低質量星の合併の結果であると述べています。 2つ目は、それらは重力崩壊と星間円盤内の大量の降着によって形成されると述べています。太陽のような低質量の星は、2番目の方法で形成された可能性が高いです。崩壊-降着理論は、システムが双極流出、星周円盤、およびエンベロープに関連付けられた星を持っていると仮定しますが、マージ理論はそうではありません。このような構造の有無により、2つの形成シナリオを区別できます。
最近まで、どちらかの大規模な星形成の理論を支持する直接的な観測的証拠はほとんどありませんでした。これは、低質量の星とは異なり、新しく形成される巨大な星は非常にまれであり、遠く離れているため、観測することが困難であったためです。画像の鮮明度を大幅に向上させる大型望遠鏡と補償光学により、これまでにない鮮明さでこれらの物体を観察できるようになりました。高解像度赤外線偏光測定は、巨大な星の明るい輝きの背後に隠された環境を調査するための特に強力なツールです。
偏光-光波が物体から離れる方向に流れるときに振動する方向-は、放射線の重要な特性です。太陽光は好ましい振動方向をもたないが、地球の大気によって散乱されたとき、または水面で反射した後に偏光される可能性がある。同様の動作は、生まれたばかりの星の周りの星雲で発生します。星は、その周囲、星状円盤、エンベロープ、および流出ストリームによって形成された空洞壁を照らします。光は空洞内を自由に移動し、その後、その壁で反射することができます。この反射光は高度に偏光されます。対照的に、ディスクとエンベロープは光に対して比較的不透明です。これにより、これらの領域からの光の偏光が減少します。
このグループがディスクの証拠を検出することに成功したことと、高解像度の赤外線偏光測定によるBNオブジェクトの周囲の流出は、同じ手法が他の形成中の星にも適用できることを示唆しています。これにより、天文学者は太陽の質量の10倍を超える巨大な星の形成に関する包括的な観測記述を得ることができます。
出典：国立天文台ニュースリリース
