Title: ガス衝突による大質量星団形成における金属量・紫外線依存性

Abstract:  近年の JWST 観測により、z ~ 4–10 の初期宇宙で大質量星団の形成現場が明らかになりつつある（例：Adamo et al. 2024）が、その形成過程は十分に理解されていない。これまで我々は、銀河相互作用に伴うガス衝突が大質量星団形成を効率的に誘発し得ることを示してきた（Maeda et al. 2021, 2024）。一方、初期宇宙では低金属量かつ強い紫外線（UV）放射場が星形成条件を大きく変える可能性がある。

本研究では、Maeda et al. (2024) のモデルを初期宇宙環境へ拡張し、自己重力、加熱・冷却、化学反応、恒星フィードバックを含む3次元理想 MHD シミュレーションにより星団形成を調べた。その結果、低金属量環境においても、形成される星団質量は主に衝突のラム圧によって決まり、金属量や UV 強度への依存性は弱いことが分かった。この性質は、衝撃波後方で磁場が増幅された層における重力崩壊の臨界質量によって説明できる。これらの結果をもとに、初期宇宙におけるガス衝突による大質量星団形成のモデルを構築し、観測される星団質量との比較について議論する。