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ミリ波サブミリ波観測によるフィラメント形成シナリオの普遍性の解明

Research Project

Project/Area Number 20K04035
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionKyushu Kyoritsu University (2022-2023)
National Astronomical Observatory of Japan (2020-2021)

Principal Investigator

島尻 芳人  九州共立大学, 経済学部, 教授 (90610551)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsフィラメント形成 / 星形成 / 機械学習 / 電波天文学 / サブミリ波・ミリ波
Outline of Research at the Start

低質量形成領域に対する観測から提唱されたフィラメント形成シナリオの普遍性の解明には、大質量星形成領域や系外銀河におけるフィラメントの形成およびそこでの星形成過程を直接観測から明らかにする必要がある。大質量星形成領域や系外銀河は、遠方にあるため、単一鏡のみでは、空間分解した観測は難しい。一方、高空間分解能を達成できる電波干渉計では、フィラメントの広がりを抑えた観測が難しい。そのため、大質量星形成領域や系外銀河におけるフィラメント形成過程の解明が難しかった。そこで、大質量星形成領域および系外銀河におけるフィラメント形成とその進化を明らかにすることを目的した観測研究を遂行する。

Outline of Annual Research Achievements

ハーシェル宇宙赤外線望遠鏡(2009-2013 年)による星形成領域の観測から、0.1pc幅の円柱状の細長い構造(フィラメント)が至るところで検出され、(a)乱流によ りフ ィラメントが形成、(b)フィラメントの重力により周辺ガスがフィラメントへ流れ込み、 フィラメント質量が増加し重力不安定が起こり、(c)フィラメント から星を生むもととな る密度が高いガスの塊(コア)へ分裂する、といったフィラメント形成シナリオが低質量形成領域に対する観測の結果から提唱されてい る。本研究は、低質量星形成領域に対する観測結果をもとに提唱されたフィラメント形成シナリオの普遍性の解明を大目標に、大質量星形成領域や系外銀河にお けるフィラメント形成過程を明らかにすることを目指している。

今年度は、NOEMA干渉計(仏)と野辺山45m鏡電波望遠鏡を用いてオリオン座B分子雲/NGC2024領域にあるフィラメントに対して行った観測の分子輝線データから、フィラメントが分裂して星形成コアが形成されていることを運動学的観点から明らかにした(Shimajiri et al. 2023a)。この研究の副産物として、フィラメントの構造は、トレーサーごとに異なることを観測的に明らかにした。フィラメントを構造を分析する上で、ダイナミックレンジが大きい連続波のデータの分析が重要であることを示した。その連続波の分布を分子輝線のデータから予測するための機械学習モデルの構築にも成功した(Shimajiri et al. 2023b)。さらに、この機械学習モデルの予測精度を大幅に改善することにも成功している。このように順調に計画が進んでいる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

これまで取得したデータを解析することで、大質量星形成領域におけるフィラメントの質量成長およびフィラメントからコアへの分裂を運動学的に調査し、低質 量星形成領域におけるフィラメントの質量成長と分裂過程の相違点を明らかにする。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (8 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] CEA/Saclay(フランス)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Cardiff University/University of Central Lancashire(英国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Scuola Normale Superiore(ギリシャ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] CEA/Saclay(フランス)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Cardiff University(英国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] CEA/Saclay(フランス)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Cardiff University(英国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] CEA/Saclay/マルセイユ大学(フランス)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Predicting reliable H2 column density maps from molecular line data using machine learning2023

    • Author(s)
      Shimajiri Yoshito、Kawanishi Yasutomo、Fujita Shinji、Miyamoto Yusuke、Ito Atsushi M、Arzoumanian Doris、Andr? Philippe、Nishimura Atsushi、Tokuda Kazuki、Kaneko Hiroyuki、Takekawa Shunya、Ueda Shota、Onishi Toshikazu、Inoue Tsuyoshi、Nishimoto Shimpei、Yoneda Ryuki
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 526 Issue: 1 Pages: 966-981

    • DOI

      10.1093/mnras/stad2715

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Witnessing the fragmentation of a filament into prestellar cores in Orion B/NGC 20242023

    • Author(s)
      Shimajiri Y.、AndrePh.、Peretto N.、Arzoumanian D.、Ntormousi E.、Konyves V.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 672 Pages: A133-A133

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202140857

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Predicting the H2 column density from the molecular line data using the machine learning technique2022

    • Author(s)
      島尻芳人
    • Organizer
      A half century of millimeter and submillimeter astronomy: Impact on astronomy/astrophysics and the future
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機械学習による星形成フィラメントの形成に関する研究2022

    • Author(s)
      島尻芳人
    • Organizer
      近傍宇宙の観測的研究で探る星間物質ライフサイクル
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 星間空間における大局的なガス分布と星形成フィラメント分子雲形成2021

    • Author(s)
      島尻芳人
    • Organizer
      様々なスケールの衝突流による誘発的星形成~大質量星から超大質量星団まで~
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Universality of star formation efficiency in dense molecular gas2021

    • Author(s)
      島尻芳人
    • Organizer
      銀河星形成研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] obeyama Open-use Highlights I: Core And Filament Formation/Evolution In Natal Environments2021

    • Author(s)
      島尻芳人
    • Organizer
      ALMA/45m/ASTE users meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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