オリオンは500万年ごとに波のように星を生む

星はガスの雲の中で生まれる。その多くは大きな複合体で、何百万年にもわたって新しい世代を生み続ける。その生産がどう進むかは、何がそれを駆動しているかについて多くを語る。星形成はランダムに進むのか、それとも再構成できるパターンに従うのか。新しい星は、古い星の恒星風や爆発がまわりのガスを圧縮することで誘発されるのか。

論文によれば、まだ合意はない。2022年のレビューは、まとまったパターンの証拠はほとんど、あるいはまったくないとしている。ゆるく散らばった若い星の集団を十分細かく分けることは、空全体の星の位置と運動を測定するガイア衛星のおかげで、ようやく可能になった。

隣にあった前例

近くのさそり座・ケンタウルス座複合体では、2023年に発表された研究が、空間と時間にまとまった構造を見つけた。そこには、約500万年間隔で起きた星形成の活発化の複数のエピソードが含まれ、内側から外側へと広がっていた。どうやら、先に生まれた星からのフィードバックに駆動されていたらしい。同じことが、私たちの近くで最もよく研究されている星形成領域、オリオンでも成り立つのだろうか。

ウィーン大学のアレーナ・ロッテンシュタイナー(Alena Rottensteiner)、ジョアン・アルヴェス(João Alves)らは、バルセロナ、プラハ、ケンブリッジ(マサチューセッツ州)、ヨーロッパ南天天文台の研究者とともに、ガイアのデータからつくられたオリオンの最近の調査目録を使った。年齢150万〜2500万年の47個の星の集団で、信頼できるメンバーは11,996個、年齢はすべての集団について同じ方法で求められている。この研究で「星団」とは星の統計的な過密領域を意味し、必ずしも重力で結びついた集団ではない。

4つの波

年齢はなめらかには分布していない。星の数で重みづけすると、640万年、1130万年、1620万年、2140万年に4つのピークができ、その間隔は500万年、480万年、520万年である。それぞれのピークには、前のピークより多くの星が含まれている。

オリオンの47集団の年齢分布。メンバー数で重みづけしたもの(上)と重みづけしないもの(下)。4つのピークとその間隔が示されている。— 図1、Rottensteiner et al. (2026), arXiv:2610.00481.

著者らは、何を主張するかについて慎重である。

• 最近の2つのピーク(640万年と1130万年)は統計的に位置を特定でき、合わせて**全星の約59%**を含み、データの再標本化や年齢のフィッティング方法の変更にも耐える。多峰性の検定は、星の分布が単一のなめらかなこぶであるという仮説を10%水準で棄却する。
• 古い2つのピーク(1620万年と2140万年)は見えているが、まだ頑健だとは示せない。古い集団はメンバーの約3分の1を失っている。メンバーが遠くへ散ってしまったためで、それが信号を弱めている。
• なめらかな星形成史を1万通りシミュレーションしても、これほど規則的な3つの間隔を生むものは0.5%に満たない。著者らは、これは図の中のピークについての主張であって、「4つの異なるエピソードが確実に起きたという主張ではない」と強調している。

彼らはまた、手法がこのパターンをつくり出しえないことも確かめた。集団分けの段階では位置と運動だけを使い、年齢は使わない。また年齢の格子は時間の対数で等間隔になっており、時間そのものについて等間隔のピークを生むことはできない。同じ波で生まれた集団は互いに隣り合う傾向もある。68%の集団で最も近い隣人が同じピークに属しているが、ピークをランダムに割り当てた場合は34%である。

同じリズム、違う踊り

さそり座・ケンタウルス座領域と違い、オリオンでは複合体全体にわたって外側へ広がる単一のパターンは見られない。代わりにチームが見つけたのは局所的な系列だ。長さに沿ってしだいに若くなっていく星の集団の連なりの候補が3つあり、そのうち1つはオリオンA雲からオリオンのベルトの星々まで約130パーセクにわたって伸びている。さらに、互いに関連した集団からなる領域が2つある。連なりのうち2つは、オリオン・シェルとして知られる膨張する空洞の内側から始まり、外側へ向かって若くなっていく。

著者らは、これがフィードバックに駆動される星形成と矛盾するとは考えていない。オリオンはさそり座・ケンタウルス座領域より質量が大きく、残っているガスもはるかに多く、最大のバーストは最も新しいものである。一方、さそり座・ケンタウルス座領域のピークは1500万年前だった。ガスが多く、質量の大きい若い星が多ければ、より複雑な相互作用の余地が生まれる。フィードバックはガスを圧縮して新しい星をつくることもあれば、雲を吹き飛ばすこともある。

埋もれた星、わからないリズム

まだ塵に埋もれているごく若い星は、ガイアの調査目録から抜け落ちている。その候補は約1,850〜2,430個ある。それらが加われば、5つ目のより新しいピークが生じるかもしれないが、すでに見つかった4つが変わることはない。絶対年齢も、使う恒星モデルによって100万〜300万年ほど変わる。

残るのは、2つの別々の星のゆりかごで見られたリズムである。「約500万年という間隔の原因は謎のままだ」と著者らは書いている。それは星からのフィードバックがガスの中をどれだけ速く伝わるかに関係しているかもしれないが、彼らはこの問いを今後の研究に委ねている。