| Project/Area Number |
22K14080
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
小林 将人 国立天文台, 科学研究部, 特別客員研究員 (10837454)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 大質量分子雲 / 大質量星形成 / 銀河進化 / 巨大分子雲 / 形成起源 / 銀河星形成 |
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| Outline of Research at the Start |
銀河の非効率な星形成過程を理解するために, 大質量分子雲の進化過程の解明が不可欠である. しかし大質量分子雲の形成には2つの阻害要因があり, 小質量分子雲と比べてそもそも形成条件が未だ明らかでない. そこで本研究では輻射磁気流体シミュレーションを用いて分子雲進化を系統的に計算し, この結果を申請者の半解析的な分子雲質量関数モデルに反映させ, さらに申請者が参画し多数の銀河に対し実行されているALMA望遠鏡の分子雲観測と比較する. これにより大質量分子雲形成条件の銀河内多様性・銀河環境多様性を網羅的に解明し, 大質量分子雲の形成と銀河の非効率星形成過程の関係を解明することで, 銀河の星形成過程を統一的に明らかにする.
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| Outline of Annual Research Achievements |
銀河の星形成活動は, 星間媒質の物理状態から予想されるものと比べ非常に非効率である(典型的に数%)ことが，多くの系外銀河に対して観測的に明らかになっている．非効率な星形成活動の起源解明は，銀河進化学・宇宙物理学における最重要課題の一つである．
星は分子雲の中で誕生することがわかっており，特に10万太陽質量以上の大質量分子雲が, 銀河の熱的・化学的進化に多大な影響を及ぼす大質量星の誕生環境である．すなわち大質量分子雲の起源は，大質量星形成・銀河進化の重要な初期条件である．しかし大質量分子雲の形成には，質量集積の困難と大質量星からのフィードバックという二大未解決要因があり, 小質量分子雲と比べてそもそも形成条件が未だ明らかでない.
昨年度は二相化した水素原子ガスの衝突流から分子雲が誕生する状況を計算し，大局磁場の角度と圧縮方向が傾いている場合に高速度衝突が分子雲形成を決定づける重要なパラメタとなっていることを明らかにした．これまでの計算はガス相金属量が一様であることを想定していたが，現実の宇宙では超新星爆発にあらたにさらされる環境や，銀河ハローから銀河円盤へのガス降着など，ガス相金属量が異なる（ないし非一様）な衝突流が一般的である．そこで本年度は異なる金属量間の衝突流を二次精度計算できるコード開発を行った．特に大小マゼラン雲の相互作用を模擬した 0.5 太陽金属量と 0.2太陽金属量の衝突条件を中心に計算し，0.5 太陽金属量同士の衝突と同様な熱的不安定性が成長できることがわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
公開輻射磁気流体シミュレーションコードAthena++を用いて，40pcスケールで異なる金属量を有したガス流が衝突する計算コードを開発し，大小マゼラン雲の潮汐相互作用に相当する金属量環境を計算した．この成果と昨年度までの初期設定を組み合わせることで，より一般的な宇宙の各年代における分子雲形成が計算できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の計算は，大局磁場が衝突方向に沿った空間構造を調べた．しかし現実の宇宙ではより傾いた構造が一般的な状況であり，これを計算する必要がある．特に昨年度までの計算で大局磁場の傾きが過去の宇宙で重要なパラメタであった可能性を指摘している．したがってその重要性を，異なる金属量を有するガス流衝突状況で解明し，より一般的な大質量分子雲・大質量星形成条件の解明を目指す．
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