嶌田遼太 理学研究科博士後期課程学生、Lucy O. McNeill 同助教を中心とした国際研究グループは、大質量星内部での自転率進化を支配する新たな物理モデルを構築しました。
恒星は一生を通じて自転率を减少させると考えられていますが、従来の理论では観测されている自転率を正确に再现できないという长年の课题があります。本研究では、重力崩壊直前の大质量星内部の酸素燃焼殻に関する3次元电磁流体计算の解析を行いました。特に、自転率进化をもたらしている磁场による角运动量输送が、太阳型星で知られる角运动量输送理论を満たすことを発见しました。この结果を踏まえて、磁场による角运动量输送の新たなモデルを构筑し、自転率の减速のみならず、特定の条件下では加速も起こり得る多様な自転率进化メカニズムを示唆しました。
今回の成果は、恒星进化理论において课题が残っている対流层における角运动量输送の理解を大きく前进させるものです。また、多様な自転率进化はミリ秒マグネターのようなエキゾチックな天体の形成を纽解くための重要な一歩だと考えられます。
本研究成果は、2026年4月27日に、国際学術誌「The Astrophysical Journal」にオンライン掲載されました。
研究者のコメント
「一般的に、恒星の自転率は理論上の予測よりも10倍ほど遅くなっています。そのため、理論研究者は、恒星内部の自転を減速させるための効率的なプロセスを探求しています。しかし、一部の大質量星は、その寿命を終える際、極めて高速で回転する核を持っていなければならないことも分かっています。そうでなければ、ミリ秒マグネターのようなエキゾチックな恒星の存在を説明できないからです。このため、今回恒星内部が加速したという結果を見て非常に驚きました。」（Lucy O. McNeill）
「大质量星の3次元电磁流体计算における、自転率の加减速と、対流に対する自転の影响の间に明确な対応関係が见られたことは惊きでした。この対応関係は、太阳型星対流层における3次元电磁流体计算の结果とよく似ています。対流、回転、磁场の相互作用が、恒星の进化段阶に関わらず普遍的な性质である可能性が示唆されたことは兴味深いです。」（嶌田辽太）
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【书誌情报】
Ryota Shimada, Lucy O. McNeill, Vishnu Varma, Keiichi Maeda, Takaaki Yokoyama, Bernhard Müller (2026). Angular Momentum Transport in the Convection Zone of a 3D MHD Simulation of a Rapidly Rotating Core-collapse Progenitor. The Astrophysical Journal, 1002, 1, 66.
日刊工業新聞（2026年4月29日 17面）に掲載されました。
