散開星団とは｜特徴・形成過程・観測例（プレアデス・ヒアデス）
開放型星団（散開星団）は、星が数十個から数千個ほど集まった、比較的密度の低い重力結合系です。これらの星はほぼ同じ年齢・同じ母天体の分子雲から同時に形成されるため、同じ世代の恒星集団として扱われます。なお「銀河団」とは別の天体概念です。
特徴
天の川銀河では、これまでに1,100個以上の開放星団が同定されていますが、実際にはさらに多くの未発見の星団が存在すると考えられています。開放型星団はメンバー同士が比較的弱い引力で結びついており、密度分布は中央集中型の球状星団に比べてゆるやかです。そのため外部摂動により容易に乱されやすく、長期的には散逸していきます。
形成過程
開放星団は巨大な分子雲の一部が重力崩壊して多数の恒星を一度に作ることで誕生します。若いクラスターはまだ分子雲に埋もれていることがあり、そこからの紫外線や恒星風によって光らされ、H II領域を形成します。形成当初の星形成効率は一般に低く、通常はガス雲質量の約10%程度が星になった後、若い恒星からの放射や風、超新星爆発などのフィードバックにより残りのガスが吹き飛ばされます（この過程における放射圧が重要な役割を果たします）。
寿命と崩壊メカニズム
開放星団の典型的な寿命は数百万年から数億年で、ほとんどは数億年のうちに周囲の潮汐場や分子雲との衝突、内部での質量分離（質量分布の偏り）などにより分散し、個々の恒星は銀河の場に散らばっていきます。これに対して大質量の球状星団ははるかに強い重力でメンバーを束縛するため、数十億年単位で生き残ることができます。
発見される銀河の種類
開放星団は主に活発な星形成が行われている渦巻き銀河や不規則な銀河でよく見られます。これらの銀河は分子ガスが豊富で、まとまった塊としての星形成が起きやすいためです。
研究上の重要性
開放型星団は恒星の進化を研究する上で非常に重要です。メンバーの恒星は同じ年齢・似た化学組成が似ているので、その性質（距離、年代、化学組成など）を比較的高精度で求められ、単独の恒星に比べて進化段階の解析や理論モデル検証に適しています。さらに、崩壊した開放星団は銀河場の一般星（フィールドスター）を形成するため、銀河の構造進化や化学進化を理解する手がかりにもなります。
主な観測例（肉眼で見える星団）
- プレアデス星団（プレアデス、M45） — 明るく目立つ反射星雲を伴う若い星団。一般に年齢は約1億年前後とされ、夜空で肉眼でも複数の星が見えます。
- ヒアデス星団 — 天球上で近傍にあるため距離測定の基準となる開放星団の代表例（年齢は数億年）。その近さから固有運動や年齢推定が詳しく行われています。
- アルファペルセイ星団（Alpha Persei cluster） — 比較的若い開放星団で、明るい青色星が多く見られます。
観測方法と最近の進展
可視光観測は古典的な方法ですが、若い埋没クラスターは赤外線で観測しないと見えないことが多いです。近年は宇宙望遠鏡や大型地上望遠鏡に加え、Gaia衛星による高精度の視差・固有運動データにより、個々の星のメンバー判定が飛躍的に向上し、これまで未発見だった多数の開放星団が同定されています。これにより距離、年齢、質量分布、質量分離の解析が大幅に進みました。
まとめ（要点）
- 開放星団は同一の分子雲から同時に形成された恒星群で、恒星の進化や銀河化学進化の研究に重要です。
- 典型的な寿命は数百万〜数億年で、外部摂動や内部ダイナミクスにより最終的には散逸します。
- プレアデスやヒアデスのような身近な例は観測・理論の検証に有用で、近年の観測技術の進歩で新たな知見が急速に増えています。
星団NGC 3572とその周辺。
質問と回答
Q: 開放型星団とは何ですか?
A: 開放星団とは、銀河団とも呼ばれ、同じ巨大な分子雲から生まれた、ほぼ同じ年齢の数百から千個の星の集まりのことを言います。
Q: 天の川銀河では、これまでに何個の散開星団が発見されているのでしょうか?
A: 天の川銀河では、1,100個以上の散開星団が発見されています。
Q: 開放銀河はどのように結合されているのですか?
A: 開放銀河団は、お互いの重力によってゆるやかに結合していますが、他の銀河団やガス雲と接近することによって、その結合が乱されることがあります。
Q: 開放銀河団は通常どれくらいの期間存続するのですか?
A: 開放銀河団は一般的に数億年、最も巨大なものでは数十億年存続すると言われています。
Q: 球状星団は、散開星団に比べて生き残りやすいのか、生き残りにくいのか?
A:球状星団は、星が集まっている分、重力が強く働くので、開口星団よりも長く生き残ることができます。
Q: 開放型星団はどのような銀河で発見されたのでしょうか?A: 開放型星団は、星形成が盛んな渦巻き銀河や不規則銀河にしか見つかっていません。
Q: 分子雲中で若い開口星団ができると、どうなるのでしょうか?A: 若い散開星団は、形成された分子雲を照らし、H II 領域を形成します。時間が経つと、星団からの放射圧で分子雲は分散されます。
