Measuring Interstellar Magnetic Field with Goldreich-Kylafis Effect
Project/Area Number |
19K03919
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
Principal Investigator |
Tomisaka Kohji 国立天文台, 科学研究部, 名誉教授 (70183879)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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Keywords | 星間磁場 / フィラメント状分子雲 / 磁気静水圧平衡 / 分子雲衝突 / 非局所熱平衡 / Goldreich-Kylafis効果 / フィラメント衝突 / 観測的可視化 / LVG近似 |
Outline of Research at the Start |
星間分子の回転遷移線の直線偏波面から星間磁場の構造を求める。磁場中でゼーマン分裂した励起状態からの遷移線は磁場方向に到来する円偏波成分(ゼーマン効果)と磁場と垂直方向に到来する直線偏波成分を生じる。熱的な束縛遷移に対する後者をGoldreich-Kylafis(GK)効果と呼ぶ。本研究では、星形成過程で予想されるGK効果を近似的方法(ソボレフ近似)と第一原理(モンテカルロ)シミュレーションで求め、観測と比較し、磁場構造を決定する。これは星間塵が磁場に沿って整列するという経験論的効果によらず磁場構造が決められるという大きなメリットがある。
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Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study was to explore the magnetic field changes during the star formation. The shape of the interstellar magnetic field is determined by measuring the linear polarization of thermal radiation from interstellar dust aligned with the magnetic field and the Goldreich-Kylafis (GK) effect, which is the linear polarization of interstellar molecular emission lines in the magnetic field. The equilibrium shape of the magnetic interstellar filament was investigated with changing the equation of state of the gas. Gas with negative potytropic index fitted the observed density distribution better than the isothermal gas. Predicting the polarization pattern of thermal radiation, the magnetic field squeezed toward the center whose profile is realized by magnetic filaments with high center density corresponded to the observations. We have established an outline of the calculation method for the polarization of the GK effect.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
星形成における磁場の役割を明らかにするため、偏光(偏光度、偏光面、偏光強度)予測シミュレーションをいくつかの天体現象について行った。力学的釣り合いシミュレーションや動的収縮シミュレーションの結果を偏光予測シミュレーションすることで、どのような3次元磁場形状が(使用するモデルの範囲内ではあるが)観測される2次元的な偏光諸量の分布を説明するのかを明らかにすることができるようになった。偏光観測を天体に存在する磁場の測定に結びつけるための強力な方法論を手にしたことになる。
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Report
(5 results)
Research Products
(42 results)
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[Journal Article] The JCMT BISTRO-2 Survey: Magnetic Fields of the Massive DR21 Filament2022
Author(s)
Ching, Tao-Chung; Qiu, Keping; Li, Di; Ren, Zhiyuan; Lai, Shih-Ping; Berry, David; Pattle, Kate; Furuya, Ray; Ward-Thompson, Derek; Johnstone, Doug; Hiroyuki Nakanishi et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 941
Issue: 2
Pages: 122-122
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Disk Structure around the Class I Protostar L1489 IRS Revealed by ALMA: A Warped-disk System2020
Author(s)
Sai, Jinshi; Ohashi, Nagayoshi; Saigo, Kazuya; Matsumoto, Tomoaki; Aso, Yusuke; Takakuwa, Shigehisa; Aikawa, Yuri; Kurose, Ippei; Yen, Hsi-Wei; Tomisaka, Kohji; Tomida, Kengo; Machida, Masahiro N.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 893
Issue: 1
Pages: 51-51
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Distortion of magnetic fields in Barnard 682019
Author(s)
Kandori Ryo、Tamura Motohide、Saito Masao、Tomisaka Kohji、Matsumoto Tomoaki、Kusakabe Nobuhiko、Kwon Jungmi、Nagayama Takahiro、Nagata Tetsuya、Tazaki Ryo、Tatematsu Ken’ichi
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 72
Issue: 1
Pages: 8-8
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 星形成領域 NGC 1333 の磁場構造 III2022
Author(s)
土井靖生, Jungmi Kwon, 富阪幸治, 長谷川哲夫, Doris Arzoumanian, 島尻芳人, 田村元秀 , 松村雅文, 古屋玲, 犬塚修一郎, 他 BISTRO チーム
Organizer
日本天文学会 2022 年春季年会
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[Presentation] 分子雲コアの砂時計型磁場:凍結磁場モデルとコア形成の初期条件について2020
Author(s)
神鳥亮 (ABC), 富阪幸治, 齋藤正雄, 立松健一 (国立天文台), 田崎亮 (東北大学), 田村元秀, 日下部展彦 (ABC), 長田哲也 (京都大学), 中島康 (一橋大学), Jungmi Kwon (東京大学), 松本倫明 (法政大学), 永山貴宏 (鹿児島大学), IRSF/SIRPOL チーム
Organizer
日本天文学会 2020 年春季年会
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