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• 宇宙最初の星?ファーストスター(※1)形成における新たな磁场増幅メカニズムを発见
• 増幅后の强磁场によって、小质量のファーストスター(※2)が形成できず、大质量の巨大なファーストスターのみが诞生する
• ジェイムズ?ウェッブ宇宙望远镜(※3)による初期宇宙観测による検証に期待

　ビッグバンから数亿年后の宇宙に诞生する宇宙最初の星?ファーストスター形成时に、従来の数値シミュレーションでは数个から数百个の小质量のファーストスターが同时に诞生することが报告されていました。このシナリオから予言される小质量のファーストスターは现在の宇宙で见つけることができるはずなのですが、その痕跡は未だ観测されておらず、理论的な説明が求められていました。
　本研究では、ファーストスター形成过程における磁场の新たな増幅机构を発见し、急増幅された强い磁场の効果によって小质量ファーストスターの形成が抑制されることを明らかにしました。
　东京大学大学院理学系研究科の平野信吾特任研究员、九州大学大学院理学研究院の町田正博准教授らの研究グループは、ファーストスターの表层までを取り扱う高精度な磁気流体シミュレーションを行うことで、ファーストスター形成过程における磁気流体効果(※4)を検証しました。ファーストスターが诞生する初期宇宙の磁场强度は现在の宇宙と比べて10桁以上低く、极めて微弱なのですが、星や星周ガスの回転运动によって15桁以上指数関数的に増幅することが初めて分かりました。増幅后の强磁场が星周ガスの回転运动を弱めるため、円盘分裂が抑制され小质量ファーストスターは诞生せず、大质量の巨大なファーストスターは「ひとりっ子」で诞生します（下図）。
　今回の発见はファーストスター形成における磁気流体効果の重要性を明确にし、形成シナリオの再构筑を促すものです。ファーストスターはジェイムズ?ウェッブ宇宙望远镜の科学目标の一つである宇宙最初の银河?ファーストギャラクシーの构成要素であるため、今后の宇宙望远镜の観测への理论モデルとして役立つことが期待されます。また、大质量ファーストスターは大质量ブラックホールへと进化するため宇宙最初のブラックホール(ファーストブラックホール)形成を解き明かすヒントとなります。
　本研究成果は米国の雑誌「The Astrophysical Journal Letters」に2022年8月12日（金）に掲載されました。

(※1) ファーストスター
宇宙の进化の中で生まれた第一世代の星々。ビッグバン元素合成によって作られた元素しか含まないガスが重力収缩して形成された、炭素より重い元素を全く含まない星である。その质量は太阳质量よりもはるかに大きかったと予想されているため、超新星爆発などを通して、その后の银河形成期の物质进化に大きな影响を与えたと考えられる。
(※2) 小質量のファーストスター
星の特徴や进化を决定づけるのはその质量である。质量が太阳の0.8倍以下のファーストスターは寿命が宇宙年齢(138亿年)程度になるため、现在まで生き残っているはずである。しかし长年の探索にもかかわらず、银河系内ではファーストスターはまだ见つかっていない。
(※3) ジェイムズ?ウェッブ宇宙望遠鏡
アメリカ航空宇宙局(狈础厂础)が运用する赤外线観测用宇宙望远镜。ハッブル宇宙望远镜の后継机にあたる。2021年12月25日に打ち上げられ、2022年7月11日に最初の観测画像が公开された。主な科学目标の一つが、ビッグバンから数亿年后に诞生するファーストスターからの光を観测することである。
(※4) 磁気流体効果
电磁场と相互作用する电离したガス成分を含む流体（プラズマ）は、磁力线とともに动く（磁场の冻结）。原始星を取り巻くガスは円盘状に回転しているが、磁场は円盘に刺さったゴムひものように働き、回転によって捩じられると元に戻ろうとして回転运动にブレーキをかける（磁気ブレーキ）。

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掲載誌：The Astrophysical Journal Letters
タイトル：
著者名：Shingo Hirano, Masahiro N. Machida
顿翱滨：10.3847/2041-8213/补肠85别0