Study of Planet Formation in Protostellar Disks with the ALMA Large Program

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本研究は、国際共同研究体制の元に実施中のALMA望遠鏡の大型観測プログラム「eDisk」により、生まれたばかりの星「原始星」周囲における惑星の形成過程を明らかにすることである。eDiskの観測、データキャリブレーションは昨年までに完了し、現在は、プロジェクト全体を紹介するoverview paper, および個々の天体ごとに初期成果をまとめるfirst-look papersを執筆中である。波長1.3-mmのダスト連続波では、１９天体に及ぶ観測天体すべてにおいて、半径数天文単位から数百天文単位と大きさのバラエティに富んだダスト円盤が存在することが明らかになった。さらにこれらのダスト円盤において、惑星の存在を示唆する溝状の内部構造が最も進化段階が進んだ２天体(L1489 IRS, IRS 63)のみでみられた。この観測結果は、惑星形成が中心星の進化に伴って段階的に進んでいる様相を反映している可能性がある。一方、分子輝線による観測では、原始星円盤に付随する分子ガスを検出することに成功した。円盤中の分子ガスの運動は、太陽系の天体と同様のケプラー回転運動を示しており、円盤が惑星形成の現場となっていることを示している。またこれにより、光学観測では検出されないためこれまで見積もりが非常に困難であった原始星の質量を見積もることにも成功した。さらに円盤の外側では、角運動量を保存しつつ円盤に向かって自由落下するストリーマーの成分が５天体でみられた。こういった降着ストリーマーは惑星形成の現場である円盤の成長過程を表しており、惑星形成過程の初期状態を決定付けている可能性がある。