素人の星形成論

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えのねごろ
5 years ago
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1 目次はじめに 1 第一部分子雲の進化第 1 章分子雲宇宙空間における水素分子の性状 3 水素分子の沸点融点凝集志向液化志向 1.2 星は分子雲中心で生まれる 4 中心塊が出来る旋回渦の働き 1.3 空間膨張と分子雲 5 空間膨張に晒される分子雲オールトの雲は緩んでいるか? 空洞を抱えた独立分子雲は弛まないか? 1.4 分子雲の分裂 7 分離面内部分裂伸張分裂 1.5 分子雲時代 8 最初の分子雲たち分子雲時代とは? 始原的分子雲 1.6 分子雲の進化 ( 概括 ) 分子雲中の固形成分 10 星素分子雲中のダスト周りの空洞について分子雲中で岩塊同士が合体する第 2 章分子雲の内部分裂分子雲内部の凝集作用 12 モデルとする分子雲凝集作用は中心に向かう中心塊の成長 2.2 分子雲中心部に空洞が出来る 13 中心部周りに生じる隙間空洞板挟み領域 2.3 空洞が広がる理由 14 空洞が空間膨張で広げられるか? 空洞が広がるのはどんな現象によるか? 凹面状の空洞壁面が凝集して沈み込み壁の周長が増す矛盾凹面状の空洞壁面の窪みに生じる分離面 2.4 分子雲の内部分裂 17 空洞壁面のちぎれ現象星の爆発が内部分裂に及ぼす影響第 3 章分子雲ベルトの形成分子雲ベルトとは 19 アーム ( 腕 ) とベルトベルトは高速で引き込まれる 3.2 分子雲ベルトの原型 19 はじめは単独のちぎれが引き込まれる分子雲ベルトの原型回転面の出口分子雲ベルトの消長 3.3 分子雲ベルトの数珠玉構造モデル 21 分子雲ベルトは長い数珠玉ベルト分子雲ベルトの特徴 3.4 ちぎれベルトの世代区分 ( 定義 ) 23 ちぎれの世代区分巨大ちぎれの範囲残留ちぎれ親渦子渦孫渦親円盤子円盤第 4 章分子雲ベルトが回転運動するベルトが湾曲する 27 ベルトが湾曲する要因 4.2 ベルトが渦巻く 28 湾曲ベルトは回転運動する渦巻ベルト 4.3 渦巻ベルトの劣化 28 渦巻ベルトの劣化軸力を失った渦巻ベルトの背後から来るベルト 4.4 分子雲ベルトの真の姿 29 分子雲ベルトは写真に写らない銀河系の五本の渦状腕ベルトがない銀河第 5 章銀河系円盤の等速高速回転運動銀河系の星たちは等速で高速回転している 31 公転速度と実質速度銀河系の星たちが等速で高速回転している理由緊張した分子雲ベルトの移動速度一定の原理中心部引力に係わる広範囲な質量群 - 1 -

2 傾斜軸端の旗門潜り大ベルトの特異な老化現象 5.2 渦巻ベルトの形状の違い 33 銀河系分子雲の渦巻ベルト ( 回転速度一定 ) 太陽系分子雲の渦巻ベルト ( 回転速度が異なる ) 第 6 章星たちの誕生星の卵は合体して成長した分子雲ベルトから星が独立する 36 大ベルトが渦巻いて星たちは生き残る星の独立星たちの重層構造 6.3 変則的な星の生まれ方 37 生まれたばかりの巨大分子雲が連星運動を始める連星運動する巨大分子雲内部の回転速度分布巨大分子雲の中心塊に引き付けられたちぎれの動き 8.4 公転運動する分子雲内で働く転向力 50 公転運動する分子雲のモデル分子雲内の回転速度分布分子雲内の回転方向分子雲内転向力の高まり転向力が働く方向 8.5 転向力についてあれこれ転向力が働く場合働かない場合銀河系円盤領域の特性 56 コリオリの力銀河系円盤領域の特性第 7 章分子雲の再編独立分子雲の合体 38 独立分子雲外層二つの外層の合体 (D 型再編分子雲 ) 三つの外層の合体 (T 型再編分子雲 ) 7.2 外層ベルトの進化 40 ベルトに連なったちぎれの凝集作用外層ベルト暗黒星雲と活性領域太陽系分子雲は B 型再編分子雲 7.3 最初の分子雲のダイナミックな再編 ( 概括 )42 最初の分子雲たちの誕生最初の分子雲たちの連星運動最初の分子雲の内部の進化ダイナミックな再編銀河分子雲が生まれる第二部星たちの動きを支配する力第 8 章転向力宇宙空間の転向力 44 大きな星に引き付けられた星屑の動き宇宙で働く二段階の転向力 ( 概括 ) ヤッコ凧に働く転向力 8.2 膨張する宇宙空間に働く転向力 46 二つの天体が浮かぶ片側が引き寄せられた場合互いに引き合って離されまいとしている場合 8.3 始原的分子雲の連星運動 49 第 9 章逆向きの転向力星の爆発で吹き飛ばされる 57 大きな破片が吹き飛ばされる場合微粒子が飛散する場合惑星状星雲 9.2 銀河系中心部の逆回転リング 58 星の死骸同士の衝突爆発で吹き飛ばされた粒子の方向が変わる銀河系中心部の逆回転リング第 10 章公転運動公転運動の式公転運動データから見た銀河系円盤の特性中心引力の方向性 62 銀河の中心引力の強さには方向性がある公転面が傾くと公転速度が減じる引力線第 11 章星の自転運動旋回渦が星の自転運動の源星の自転軸の傾き 65 分子雲ベルトの原型が空洞壁面を移動する時ちぎれの姿勢が変る星たちの自転軸が傾く要因 11.3 自転速度の高まり 67 自転速度が高まる仕組みと自転速度の上限地球と月の自転速度の上限 11.4 ガス球の自転運動 68 木星土星の自転運動 - 2 -

3 太陽の自転運動 11.5 高密度天体の超高速自転 69 ブラックホールは超高速自転しているか? 中性子星の高速自転の仕組み銀河系中心で超高速自転する超巨大ブラックホール 11.6 独楽の原理 70 独楽の原理歳差運動よろめき地磁気の変化新生太陽の大規模なフレア星の爆発のメカニズム太陽の最期の爆発ポーラージェットとフレア 14.2 星の死骸散逸した水素分子 91 ブラックホールは多数居る星の爆発で吹き飛ばす物質の量は? 星の爆発で吹き飛ばされた物質の回収多量の水素が散逸したダークマター第 12 章公転運動の変化基本法則 72 外力による惑星軌道の変化角運動量保存の式公転運動を持続する条件式 12.2 衝突で減速した惑星の動き 74 公転速度が av 1 だけ減少した場合 (0<a<1) 12.3 衝突で加速した惑星の動き 76 公転速度が bv 1 だけ過大になった場合 (0<b) 12.4 中心星の質量減少による惑星離間 78 中心星の爆発による質量減少で惑星が離れる第 13 章連星運動他連星運動 80 連星運動衛星と連星の違い連星運動の釣合式 ( 円運動 ) 条件 1 対峙して回転条件 2 共通半径条件 3 芯円効果多重連星 13.2 巨大分子雲の連星運動 83 始原的分子雲が引き合うと連星運動をする最初の分子雲の連星運動銀河分子雲の連星運動 13.3 銀河円盤はすれ違わない 86 連星運動する銀河分子雲同士がぶつかると銀河円盤同士が近づいたら銀河円盤の合体 13.4 分子雲内の質点運動 87 第 14 章星の爆発星の死骸星の爆発 89 第三部重なり合う泡構造第 15 章最初の分子雲最初の分子雲が現れる 94 冷え切ったところから分子雲にまとまった無数に出来た最初の分子雲最初の分子雲の間隔温度 3K とは? 早生の最初の分子雲ほど濃密 15.2 最初の分子雲の進化 96 ファーストスターは姿を見せなかった 3 超巨大ブラックホール ( 定義 ) 中心星の爆発で大きな空洞が出来た最初の分子雲に銀河はない最初の分子雲の残留ちぎれ億光年彼方の宇宙分子雲時代の幕開け 98 分子雲時代を担った者末裔の分子雲第 16 章重なり合う泡構造ダイナミックな再編 99 最初の分子雲たちの連星運動外層のダイナミックな再編 16.2 ボイド外縁の出来方などあれこれ 100 背中合わせの合体モデル外層の伸張分裂を促した背景ボイド外縁に加わらずに独立した分子雲宇宙の中心は? 16.3 ボイドを仕切るボイド外縁 102 ボイドを仕切るボイド外縁ボイド外縁の伸張分裂 16.4 ボイドを取り巻く外縁銀河団億年前の宇宙の輝きは - 3 -

4 外縁銀河団外縁銀河団のまとまりは? 16.5 外縁銀河団が切れてボイドが破れる 105 外縁銀河団が切れる外縁銀河団の切片 16.6 重なり合う泡構造 106 連星系宇宙と取巻き宇宙重なり合う泡構造とその破綻第 17 章銀河団連星運動する銀河分子雲 108 銀河団のまとまりは連星運動による孤立した銀河分子雲が連星運動を始めるまで入り混じった連星系マゼラニックストリーム 17.2 銀河分子雲の衝突 109 銀河分子雲の合体合体銀河レンズ状銀河車輪銀河巨大楕円球銀河 17.3 古い銀河新しい銀河億年前の銀河 ( 最初の分子雲の残留ちぎれ ) 100 億年前の宇宙の小さな銀河古い銀河銀河系新しい銀河第四部銀河系分子雲第 18 章銀河系分子雲銀河系分子雲の誕生億年前に誕生した銀河系分子雲超高速自転する超巨大ブラックホール T 領域の独立二段階の凝集過程 18.2 銀河系分子雲の外層 115 銀河系ハロー領域三層の銀河系ハロー銀河系分子雲の外層の厚さと空洞比銀河系分子雲の質量は円盤領域質量の何倍か? 18.3 銀河系ハローの球状星団 118 球状星団とは? 銀河系ハローの球状星団外部から取り込まれた球状星団について内側ハローの球状星団 18.4 銀河系分子雲の重層的な連星運動 120 外側の古い天体の回転方向が異なること銀河系円盤が歪んでいること銀河系分子雲の連星の相棒は? 第 19 章銀河系の円盤オリオンアーム上の太陽 122 オリオンアーム 120 度大ちぎれ太陽系分子雲は中ベルトから生まれた 46 億年間の太陽の動き太陽系分子雲が生まれるまでの X 億年 120 度大ちぎれがオリオンアームに加わった時期 19.2 銀河系円盤形成に要した時間 125 中心部質量の推定円盤領域質量は中心部質量より大きい中心への引き込みが働いた期間オリオンアームが最速で中心まで到達する時間円盤形成に要した実質時間 19.3 いつ銀河系円盤が出来たか?( まとめ ) 銀河系円盤の退化 130 大ベルトの癒着大ベルトの劣化 19.5 星たちの回転速度が同じになった理由老いた銀河系 132 渦巻銀河における子円盤のまとまり銀河系円盤の腕の跡老いた銀河系の中心部楕円銀河になる第 20 章銀河系の中心部質量群中心核バルジ 134 半径 6000 光年のバルジの形成バルジの星たち中心核バルジの質量 20.2 半径 150 光年高密度領域 135 半径 2000 光年の中心核円盤半径 150 光年高密度領域の質量半径 100 光年円筒形領域 20.3 逆回転リングと超巨大ブラックホール 136 半径 5 光年の逆回転リングミニスパイラル超巨大ブラックホールの質量 20.4 銀河系中心部の質量分布 138 銀河系中心部の質量分布中心部質量群の特性 - 4 -

5 第 21 章銀河系中心部の傾き銀河系の中心部は傾いている 140 二本の 3 キロパーセクの腕 3 キロパーセクの腕の傾き 21.2 中心部が傾くメカニズム 141 中心部が傾くということ中心部の質量分布が高まる中心部質量の球状分布新たな代表回転面の出現傾いた回転面に大ベルトが乗り移る 21.3 銀河系中心部に, 二度生じた新しい回転面 143 中心核円盤と 3 キロパーセクの腕中心核円盤は最初に傾いた回転面の跡 3 キロパーセクの腕は次に傾いた回転面の跡キロパーセクの腕の回転面の考察キロパーセクの腕のはじまり傾斜軸端の引込口の後退とベルト渦の拡大引込口から外れたベルト引込口の跡 21.5 棒状渦巻銀河とは? 146 銀河系が棒状渦巻型に分類されるわけ二本腕の棒状渦巻銀河第 22 章太陽系分子雲を支配する横倒しの巨大ブラックホール太陽系の回転方向 148 分子雲に包まれた太陽系太陽系の回転方向が銀河系と同じでないのは? 22.2 太陽の縦回転を支配する者 149 太陽を直接支配する者の質量横倒しの巨大ブラックホール 22.3 太陽系分子雲の出自 150 太陽系分子雲は B 型再編分子雲 120 度大ちぎれの中ベルトだった太陽系分子雲太陽系が属する子円盤は合体途上か合体後か? 第 23 章暗黒星雲中の星の赤ちゃん星の赤ちゃん 152 星の赤ちゃんとは? 星の赤ちゃんは自転している馬頭星雲の分裂そしてほつれ毛は? 23.2 暗黒星雲 154 暗黒星雲暗黒星雲の起源第五部太陽系分子雲第 24 章星素彗星の核小惑星水素分子の凝集核 156 分子雲中のダストを取巻く水素分子星素星素の合体星素の成長 24.2 星素の核彗星の核 158 太陽系分子雲における星素の進化巨大隕石は彗星が分解した小惑星小惑星帯の岩石片の角が取れていること 24.3 小惑星の成因 159 岩石片金属塊は古い惑星が砕けたもの小惑星帯の小惑星 46 億年前より新しい隕石火星の石月の石 24.4 星素の質点移動 160 星素の質点移動分子雲ベルトに分布した星素の働き第 25 章太陽系分子雲の誕生太陽系分子雲 162 オールトの雲の球殻太陽系分子雲がまとまった時期 25.2 太陽と惑星を造った材料 162 原始惑星原始太陽も原始惑星も同じ材料で出来た第 26 章太陽系分子雲の進化原始太陽から新生太陽へ 164 明るかった原始太陽新生太陽誕生時の大規模なフレア大規模なフレアで吹き飛ばされたもの 26.2 太陽系の分子雲ベルト 165 惑星級ベルトは多数本あった惑星級ベルトは早くに渦巻いた惑星の回転半径と回転速度の関係太陽系の分子雲ベルトは早くに劣化した 26.3 太陽系の質量占有比惑星たち 168 惑星は合体して成長した質量が小さいのに密度が大きな水星 26.5 衛星たち

6 地球の衛星天王星の衛星木星土星の衛星土星の衛星たちに働いた惑星軌道面収斂の原理第 27 章オールトの雲オールトの雲は健在か? 171 独立分子雲の外層であるオールトの雲彗星の故郷としてのオールトの雲オールトの雲を緩ます要因 27.2 オールトの雲に及ぶ 3 つの引力 172 オールトの雲に及ぶ 3 種の引力の大きさオールトの雲における星素の質点移動 27.3 彗星 173 星素が成長したオールトの雲の彗星子渦の核だったエッジスワースカイパーベルトの彗星彗星のコロナ月のウサギは地球に同じ姿勢を向け続ける 29.4 白道の傾き 183 おわりに 183 参考文献 187 用語の説明 ( 別添 ) 要旨 ( 別添 ) 第 28 章原始地球原始地球がまとっていた水素ガスの量 176 散逸した水素ガス木星土星の内部構造との比較 28.2 水素ガスの消散 177 惑星のマグマオーシャン惑星級ベルトの消散 28.3 地球が失った水の量 178 地球は大量の水を失った地球にだけ磁気バリヤがあるのは? 28.4 新生地球 179 マグマオーシャンの終焉水素ガスを吹き飛ばされて軽くなった新生地球第 29 章地球と月原始地球と原始月の関係 180 原始地球と原始月の関係大規模なフレアで合体をまぬがれたという説前からの衛星だったという説 29.2 前からの衛星説の場合の原始地球質量 181 月の離間距離月の公転速度衛星関係を築いた時の原始地球質量 29.3 自転を止めた月 182 月の見かけの自転 - 6 -

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