
拓海先生、最近若い技術者が『AGB星の深い混合』という論文を持ってきて、現場導入の必要性を議論しろと言われまして。そもそも何が問題になっているのか、簡単に教えていただけますか。

素晴らしい着眼点ですね!要点を先に3つだけ言うと、(1) 観測データが既存モデルを説明しない、(2) AGB(Asymptotic Giant Branch)(終末段階の巨星)でも非対流的な混合が必要である、(3) 一部の提案されたメカニズムは説明力に欠ける、ということです。

それって要するに、従来の『普通に対流だけ考えた』星のモデルでは観測に合わないから、追加の輸送が必要だと言っているのですか。

その通りです。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。簡単に例えると、工場で製品を混ぜる時に、ベルトコンベアだけで原料が混ざらないなら、別の攪拌機を入れる必要がある、という話です。

投資対効果の観点で言うと、結局どの観測が『追加の混合』の必要性を示しているのですか。現場で使える簡潔な説明が欲しい。

よい質問です。要点は三つ。第一に、酸素同位体比と26Al/27Al比が、プレソーラ(presolar)酸化物粒子のデータで説明できない。第二に、C(N)型星の炭素同位体比も同様に説明力が足りない。第三に、別の研究が『RGB(Red Giant Branch)(赤色巨星段階)で十分だ』と主張したが、再計算によってその主張は弱いと示されたのです。

なるほど。で、具体的にはどのような『追加の混合』が考えられているのですか。現場の作業手順に例えると?

工場に戻すと、ベルトコンベアに加えて攪拌機や循環ポンプを入れて局所的に材料を動かすイメージです。研究では「非対流混合(extra-mixing)」と呼ばれ、速度は遅いが深い層まで物質を運ぶものです。速度と到達深度が観測データを決めます。

それを導入するとコストは増える。で、どの程度まで信頼できるのか。これって要するに、観測(証拠)に合わせるためにモデルを『拡張』するということですか。

その通りです。ただし投資対効果の考え方を入れるなら、まずはどのデータが最も頑強かを評価するのが早い。筆者たちはプレソーラ酸化物粒子とC(N)型星のデータを重視しており、その二つを同時に説明するにはAGB段階での追加混合が不可欠だと結論しているのです。

最後に一つ、物理的なメカニズムは確定しているのですか。現場に導入するなら原因も知りたい。

残念ながら完全には確定していません。候補としては熱塩化(thermohaline diffusion)(サーマル・ソルティングの一形態に似た拡散過程)などが挙がるが、既にRGBで深混合が起きている場合にはAGBで同じ仕組みが効くとは限らない、と筆者は述べています。結論は『現状では必要性は高く、物理原因は未解決』です。

分かりました。私の言葉で言うと、『既存のやり方だけでは説明できないデータがあるから、AGB段階で遅いが深い物質移動を入れる必要がある。原因は未確定だが、やるべきことは明確だ』ということでよろしいですね。


