重力不安定による巨大ガス惑星の形成現場を初観測か

この画像に映っているのは、いっかくじゅう座の方向、5000光年の距離にある「いっかくじゅう座V960(V960 Mon)」という若い星です。ESO(ヨーロッパ南天天文台)のVLT(超大型望遠鏡)に搭載された観測機器SPHEREで撮影された画像(黄)と、アルマ望遠鏡で撮影された画像(青)を重ねたものです。

SPHEREの画像には、若い星を取り囲む塵などの物質が渦状腕を形成しているのが映っています。SPHEREは、塵が豊富な雲の表面をとらえています。一方、アルマ望遠鏡は渦状腕をより深くのぞき込んでいます。アルマ望遠鏡の観測によって、渦状腕が分裂して断片化し、惑星程度の質量を持つ塊が形成されていることが明らかになりました。

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巨大ガス惑星形成の2つのシナリオ

左がSPHERE、右がアルマ望遠鏡の画像。

巨大ガス惑星は「コア降着(core accretion)」あるいは「重力不安定(gravitational instability)」によって形成されるとする説が提唱されています。

コア降着シナリオは、微惑星や塵などが集まってコアができ、そのコアに周囲のガスが降着して巨大ガス惑星が形成されるとするものです。一方、重力不安定シナリオでは、円盤の一部が分裂した塊が自分の重さでつぶれて惑星が形成されます。

今回発見された惑星程度の質量の塊は、重力不安定によって収縮してつぶれ、巨大なガス惑星になる可能性があります。「惑星規模で発生している重力不安定が実際に観測されたことはこれまでありませんでした」と、研究を主導したチリ、サンティアゴ大学のPhilipp Weber氏は語っています。

Weber氏は、ESOが現在建設中のELT(Extremely Large Telescope)により、さらに詳細な情報を収集できるようになると期待を寄せています。

Image Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al.

(参照)ESOアルマ望遠鏡