活動銀河核における爆発的星形成と巨大ブラックホールの形成

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近年の観測により、星はガス雲の中で集団として生まれることがわかってきている。星の集団は合体を繰り返し、やがて大きな星団へと成長すると考えられる。このようにして生まれた星団は、これまでの理論的研究で考えられてきた球対称のガス雲から生まれた初めから球対称の星団と比べ、速い力学的進化をすることが予想される。星団の速い力学的進化は、星団の中心に重い星が集まる「masssegregation」や星団の中心の密度が上昇する「コアコラプス」を星団がまだ若いうちに起こすことを可能とする。星団の合体による力学的進化過程を調べるため、星団の合体シミュレーションを行った。その結果、小さな星団が合体して成長したと仮定した場合、我々の銀河系内やマゼラン雲で観測されている非常に若くて大きな星団(R136,NGC3603,Westerlund1,2)の密度、星の分布などの特徴を再現できることがわかった。また、星団が比較的短時間でコアコラプスを起こし、その結果、高密度となった星団中心部における連星形成と3体相互作用によって、星団内から若くて重い星(OB型星)が高速度で星団の外に弾き出されることがわかった。星団の中心部には力学的進化によって重い星が集まるため、弾き出される星には重い星の割合が多くなる。この割合は、太陽系近傍で見つかっている高速度のOB型星(OB runaways)の割合と一致することがわかった。これは、長年論争の続いてたOB runawaysの形成過程を明らかにした非常に重要な結果である。