国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院理学研究科の立原 研悟准教授、福井 康雄名誉教授らと、大阪府立大学大学院理学系研究科の西村 淳研究員、藤田 真司研究員らを中心とする研究グループは、国立天文台等との共同研究で、宇宙空間に漂うガス雲（解説1）同士の衝突が、星団（解説2）の誕生を引き起こす主要なメカニズムであることを新たに発見しました。

今回の成果は、本研究グループが中心となって行ったもので、これまで10年以上にわたる観測で得られた膨大なデータを調べた研究と、観測データを再現する数値シミュレーションなどによる理論的な研究からなります。これらにより、宇宙に存在する様々な重元素を作った質量の大きな星と、それらを含む巨大な星団誕生のメカニズムについての理解が大きく進みました。

宇宙空間に漂うガス雲は、自らの重力で収縮して星を形成します。しかし巨大な星団を作るためには、小さな空間に大量の物質を、短時間に詰め込む必要があります。これまでこのメカニズムは謎とされてきましたが、ガス雲同士が衝突することで、星団誕生に必要な条件を整えることができることがわかったのです。そのような数多くの例を、天の川銀河だけでなく、外の銀河においても発見したことから、普遍的な現象であると考えられます。これらの結果から、天の川銀河は誕生から間もない頃に他の銀河と衝突し、ガス雲衝突が頻繁に起こることで、球状星団と呼ばれる巨大な星団が大量に生まれた可能性が高まりました。

本研究成果は、個々の天体や物理現象を緻密に検証した20編の論文と、それらをまとめたレビュー論文として、 2021年1月付の査読付き天文学術雑誌「日本天文学会欧文研究報告 （Publications of the Astronomical Society of Japan）」に、「特集号：分子雲衝突による星形成2 （Special issue: Star Formation Triggered by Cloud-Cloud Collision II）」として刊行されました。

論文タイトル「Special issue: Star Formation Triggered by Cloud-Cloud Collision II」

• 掲載論文（Publications of the Astronomical Society of Japan Webサイト）
• プレスリリース全文（854KB）

ガス雲衝突により誕生したと考えられる星団の位置と、代表的なガス雲の電波観測結果。右の背景は私たちの住む天の川銀河を上から見た想像図で、赤丸で示したものが本論文集に収録された天体の位置、黄色い丸は私たちの太陽系の位置を示す。わし星雲と[DBS2003]179については、可視光で見ることができる星団とその周囲に輝く星雲の写真も併せて表示している。 （クレジット：名古屋大学、国立天文台、NASA、JPL-Caltech、R. Hurt (SSC/Caltech)、Robert Gendler、Subaru Telescope、ESA、the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)、Hubble Collaboration, 2MASS）

研究のポイント

• 星の集団の誕生は、宇宙空間に漂う様々な規模のガス雲が衝突することにより、効率的に進むことがわかりました。
• これらの成果が21編の論文にまとめられ、学術論文の特集号として出版されることとなりました。
• 銀河の形成初期に起きた球状星団誕生の謎を解明することと、宇宙における物質の進化の理解につながります。

用語解説

解説1 ガス雲

ほぼ真空と言われる宇宙空間にも、わずかに原子や分子などの物質が存在しており、それらが集まり、雲（星間雲）として観測されます。密度は希薄だが、質量は大きなものでは太陽の数10万倍、大きさは数100光年にものぼり、自らの強い重力で収縮し、新たな星を作ります。

解説2 星団

数10個以上、多いものでは数100万個以上の星の集団です。特に球状星団として知られているものは、天の川銀河の周囲に150個ほど発見されており、それらを構成する星は、誕生から100億年以上経っていることが知られています。天の川銀河で過去に起きた爆発的な星形成の名残であろうと考えられています。

関連情報

• 発表概要（名古屋大学 Webページ）
• 国立天文台 Webサイト