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星間ガス雲からの星の形成のシュミレーション

星はオリオン大星雲などの星間ガス雲が重力崩壊することで形成されています。その重力崩壊は、密度で２０桁、空間スケールで５桁を超えるものです。このシュミレーションは、初期に３光年程度の希薄（水素原子の個数密度にして１立方センチメートルあたり１０００個程度）なガスの重力収縮を追跡したものです。

<<分子雲コアの形成>>
およそ１００万年かけて星間ガス雲は、分裂し重力崩壊しつつ丸いガス塊を形成します。このガス塊は分子雲コアと呼ばれ、直接的な星の形成母体となります。分子雲コアは、大きさがおよそ０.１光年程度で、密度は初期のガス雲の１００倍程度です（水素原子の個数密度にして１立方センチメートルあたり１万～１０万個程度）。

<<ガス円盤の形成と進化>>
形成された丸いガス塊は重力崩壊の過程で回転の影響によりガス円盤を形成します。ガス円盤は重力崩壊をつづけ、中心の密度が上昇していきます。およそ１０万年かけてガス円盤の中心に星が形成されます。このとき周辺に取り残されたガス円盤が惑星を形成する材料になると思われます。

注）このシュミレーションでは、ガスの重力収縮中の振る舞いを調べるために、ガス円盤の中心密度が水素個数密度で１０の１３乗となるまで追跡しています。しかし、実際は個数密度が１０の１１乗を超えた時点で、この計算で仮定したガスの状態方程式が適用外となります。

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