林トラック(はやしとらっく、Hayashi track)とは、ほぼ静水圧平衡に達した星間ガス雲の塊が原始星として進化する過程でヘルツシュプルング・ラッセル図上を移動する軌跡である。日本の林忠四郎によって初めてその存在が理論的に提唱された。
林は1961年に、恒星の有効温度には最小値が存在することを示した。この最小値よりも低温の星では静水圧平衡が維持できないため、星は力学的に安定に存在することができない。この境界は温度で約4,000K付近に相当し、HR図上では右側の境界線として表れる。原始星となるガス雲の温度がこの温度より低い場合にはガス雲は収縮し、この境界温度に達するまで温度が上昇する。この境界温度に達した原始星はケルビン-ヘルムホルツ収縮の時間尺度で収縮を続けるが、有効温度はほとんど上昇せず、HR図上をほぼ垂直下向きに(光度が暗くなる方向に)移動する。この移動経路を林トラックと呼び、HR図で林トラックより右(低温)側の領域を林の禁止領域、また原始星が林トラック上にある時代を林フェイズと呼ぶ。
林トラックにある原始星の内部のエネルギー輸送は完全に対流優勢となっている。これは、原始星は温度が低くガスの不透明度が大きいため、輻射によるエネルギー輸送が効果的に働かず、その結果として星内部での温度勾配が大きくなるためである。質量が0.5太陽質量以下の星は前主系列段階のほぼ全ての時代を林トラック上で過ごし、林トラックの下端で主系列に乗る。質量が0.5太陽質量より大きい星は林トラックの末端まで進んだところで内部温度が十分高くなり、中心部の不透明度が下がって対流輸送よりも輻射輸送の方が効果的にエネルギーを外部へ輸送するようになる。このため、ヘニエイトラックという別の進化経路に移り、HR図上をほぼ水平に左(高温側)に向かって進化して主系列に至る。従って、ある質量を持つ原始星が林トラック上で最も光度が暗くなる点は、その質量の星の内部が完全に対流優勢の状態でいられる最小光度の点となる。
林トラックの上にある原始星の内部は完全に対流的となっていることから、主系列に達したばかりの恒星の内部はほぼ一様な化学組成を持っていると考えてよい。
参考文献
Hayashi C. (1961), Stellar Evolution in Early Phases of Gravitational Contraction, Publications of Astronomical Society of Japan, vol.13
Hayashi C. (1966), Evolution of Protostars, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, vol.4, p.171-192
表
話
編
歴
恒星
恒星進化論
星形成
前主系列星
主系列星
赤色巨星分枝
水平分枝
漸近巨星分枝
汲み上げ効果
不安定帯
レッドクランプ
PG1159型星
惑星状星雲
原始惑星状星雲
高輝度赤色新星
高光度青色変光星
ウォルフ・ライエ星
擬似的超新星
超新星
極超新星
ヘルツシュプルング・ラッセル図
原始星
分子雲
暗黒星雲
ボーク・グロビュール
HII領域
若い星状天体
ハービッグ・ハロー天体
林トラック
林の限界線
ヘニエイトラック
オリオン変光星
おうし座T型星
オリオン座FU型星
ハービッグAe/Be型星
光度階級
スペクトル分類
極超巨星
黄色極超巨星
超巨星
青色超巨星
黄色超巨星
赤色超巨星
輝巨星
巨星
青色巨星
赤色巨星
準巨星
主系列星(矮星)
O
B
A
F
G
K
M
準矮星
特徴のある星
青色はぐれ星
Be星
OB型星
B型準矮星
晩期型星
特異星
Am星
Ap/Bp星
roAp星
水銀・マンガン星
ヘリウム星
強ヘリウム星
炭素星
S型星
バリウム星
CH星
うしかい座λ型星
テクネチウム星
ガス殻星
炭素過剰金属欠乏星
コンパクト星など
亜恒星天体
褐色矮星
白色矮星
中性子星
パルサー
マグネター
恒星ブラックホール
仮定義・仮説上の天体
黒色矮星
青色矮星
ヘリウム惑星
準褐色矮星
プラネター
異種星
クォーク星
ボソン星
ダークマター星
Quasi-star
ソーン-ジトコフ天体
鉄の星
元素合成
アルファ反応
トリプルアルファ反応
陽子-陽子連鎖反応
ヘリウム・フラッシュ