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A study of star formation triggered by supergiant shells in the Large Magellanic Cloud

Research Project

Project/Area Number 19K14757
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Takuma Kokusho  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60803442)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords大マゼラン雲 / 誘発的星形成 / スーパーシェル / 近赤外線分光器 / 星形成
Outline of Research at the Start

大マゼラン雲には直径1 kpcにも及ぶスーパーシェルが点在し、星間物質を圧縮して星形成を誘発すると考えられているが、大きな構造のため詳細な観測が難しく、そのメカニズムは謎に包まれている。本研究では、大マゼラン雲に対し衝撃波トレーサーの近赤外[FeII]・H2輝線サーベイ観測を行い、星間物質と相互作用するシェルを徹底して見つけ出す。また近・中間赤外線データをもとに前主系列星の位置と進化段階を調べ、星形成を伴うシェルを同定する。さらに、これらの星形成シェルの分光フォローアップ観測により星間物質の物理状態を調べ、スーパーシェルによる誘発的星形成のメカニズムを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

We conducted a systematic study of the evolutionary stages and stellar masses of 4825 young stellar objects (YSOs) in the Large Magellanic Cloud (LMC). We find that young YSOs tend to associate with supergiant shells in the LMC, suggesting that supergiant shells may have triggered recent star formation. We also find that YSOs associated with supergiant shells systematically possess lower stellar masses, suggesting that supergiant shells may be ineffective for massive star formation. In addition, we have developed a new near-infrared spectrometer for the IRSF telescope to study physical properties of star-forming gases associated with supergiant shells in the LMC.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大マゼラン雲は近傍の星形成銀河で、金属量が低く初期宇宙の銀河と似ているため、初期宇宙の活発な星形成活動を理解するうえで重要なターゲットである。本研究では、超新星爆発や星風の複合体であるスーパーシェルと生まれたばかりの前主系列星の関係を調べ、スーパーシェルによる誘発的星形成は、大質量星の形成には有効でないという示唆を得た。また、スーパーシェルに付随する星形成ガスの特性を詳しく調べるため、南アフリカ望遠鏡IRSFに搭載する近赤外線分光器の開発を進めた。この観測装置は、本研究に限らず他の様々な観測研究でも有用である。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] 南アフリカ天文台(南アフリカ)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Properties of Star Formation of the Large Magellanic Cloud As Probed by Young Stellar Objects2023

    • Author(s)
      Kokusho Takuma、Torii Hiroki、Kaneda Hidehiro、Fukui Yasuo、Tachihara Kengo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 953 Issue: 1 Pages: 104-104

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ace10e

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional geometry and dust/gas ratios in massive star-forming regions over the entire LMC as revealed by the IRSF/SIRIUS survey2022

    • Author(s)
      Furuta Takuya、Kaneda Hidehiro、Kokusho Takuma、Nakajima Yasushi、Fukui Yasuo、Tsuge Kisetsu
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 74 Issue: 3 Pages: 639-655

    • DOI

      10.1093/pasj/psac025

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional dust geometry of the LMC HI ridge region as revealed by the IRSF/SIRIUS survey2021

    • Author(s)
      Furuta Takuya、Kaneda Hidehiro、Kokusho Takuma、Nakajima Yasushi、Fukui Yasuo、Tsuge Kisetsu
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 864-879

    • DOI

      10.1093/pasj/psab052

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Extinction and dust/gas ratio in the H?i ridge region of the LMC based on the IRSF/SIRIUS near-infrared survey2019

    • Author(s)
      Furuta T., Kaneda H., Kokusho T., Ishihara D., Nakajima Y., Fukui Y., and Tsuge K.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Issue: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/psz078

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] YSOの系統的観測で探る大マゼラン雲の星形成活動2022

    • Author(s)
      國生拓摩、鳥居洋希、金田英宏、福井康雄、立原研悟
    • Organizer
      日本天文学会2022年秋季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Current status of the near-infrared spectrometer for the IRSF telescope2022

    • Author(s)
      Takuma Kokusho, Takuya Furuta, Genki Tomei, Yuki Katsurada, Yuki Fujii, Hidehiro Kaneda, Takahiro Nagayama
    • Organizer
      The workshop on infrared astronomy with the IRSF
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IRSF/SIRIUS近赤外線サーベイ観測によるLMC大質量星形成領域のダストとガスの3次元構造の研究2022

    • Author(s)
      古田拓也
    • Organizer
      2021年度IRSF勉強会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 近赤外線分光観測によるミラ型変光星の変光フェイズと酸化バナジウムの吸収線の関係2022

    • Author(s)
      藤﨑駿介
    • Organizer
      2021年度IRSF勉強会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 近赤外線分光観測によるミラ型変光星の変光フェイズと酸化バナジウムの吸収線の関係2022

    • Author(s)
      藤﨑駿介
    • Organizer
      2021年度連星系・変光星研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2021

    • Author(s)
      國生拓摩
    • Organizer
      2020年度IRSF勉強会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2020

    • Author(s)
      國生拓摩
    • Organizer
      せいめいユーザーズミーティング
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2019

    • Author(s)
      國生拓摩、古田拓也、石鉢卓也、森鼻久美子、金田英宏、永山貴宏、石原大助
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2019

    • Author(s)
      國生拓摩
    • Organizer
      光赤外天文学大学間連携WS
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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