星形成過程のどの段階で惑星系が形成されるのか。その問いに答えるべく、アルマ望遠鏡を使って、星形成開始から1万〜10万年程度の初期段階にある原始星周囲の円盤の系統的な観測が行われました。
地球から約650光年以内にある19の原始星のまわりの円盤を、0.04秒角という高い空間分解能で観測した結果、より進化した星と同様、原始星の周囲には円盤が存在することが確認されました。
惑星系形成は、星形成開始後10万〜100万年にかけて急速に進む
星形成開始から100万〜1000万年程度の若い星のまわりにある原始惑星系円盤には、同心円状の塵のリングの間にギャップ(間隙)がみられます。そのようなリングやギャップは、今回観測された19天体中、比較的進化が進んだ数天体の円盤のみでみられました。しかもそのリングやギャップは非常に淡いものでした。
また今回観測された天体では、多くの円盤で惑星の材料となる塵が円盤面に沈殿しておらず、円盤面上空に巻き上げられた状態にあることもわかりました。より進化した原始惑星系円盤は厚みが薄いことが知られており、塵の沈殿が進んで惑星形成の準備ができている段階にあると考えられています。
20近い原始星周囲の円盤の詳細な構造が系統的に調べられたのは今回の研究が初めてのことでした。今回の観測から、惑星系形成は、星形成開始後10万〜100万年くらいにかけて急速に進むと考えられるとのことです。
(参照)アルマ望遠鏡