潮汐矮小銀河中の分子雲衝突現象から解明する星形成が起きるための普遍的な物理条件

• Project/Area Number: 23K13142
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 前田 郁弥 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特別研究員 (40973243)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 分子雲 / 衝突銀河 / 潮汐尾 / 星形成 / 分子雲衝突

Outline of Research at the Start

分子雲衝突は、分子ガスを高密度に圧縮し大質量星形成を促進させる、星形成の重要なプロセスと考えられている。本研究では、銀河の種族によらず、大質量星形成が分子雲衝突シナリオによって普遍的に説明できるかどうかを調べる。そのために、潮汐矮小銀河（TDG）を対象に、分子雲の観測を行う。TDGは、強い重力ポテンシャルや暗黒物質が存在しない点で普通の円盤銀河に比べて非常に特殊であるが、大質量星形成領域が見られる。本研究によって、TDGにおける分子雲の性質を明らかにし、星形成の有無と分子雲の衝突速度と質量・大きさの相関関係を調べ、近傍の渦巻銀河での結果と比較することで、分子雲衝突シナリオの普遍性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

潮汐矮小銀河は銀河同士の衝突の際にHIガスの一部が潮汐力によって放出されてできる潮汐尾(Tidal Tail)に沿って誕生した星形成活動が活発な低質量銀河であり、特殊な環境における分子雲衝突現象を調べるのに適した天体の一つである。この特殊な環境における分子雲衝突の性質を調べる準備研究として、野辺山45mを用いて、衝突銀河アンテナ銀河の潮汐尾を対象にCO(J=1-0)輝線の観測を行った。その結果、星形成が見られる領域だけでなく見られない領域でもCO輝線を検出し、分子ガスが存在することを明らかにした(Maeda+24)。この野辺山観測の結果を受けて、この領域の分子雲の性質と分子雲衝突の性質を調べるためのALMA望遠鏡を用いたCO(2-1)フォローアップ観測が実行中である。さらに、
他の衝突銀河Stephan’s Quintetを対象としたACA CO(1-0)観測も実行中である。また、本研究と相補的である、普通の円盤銀河や衝突銀河本体での分子雲衝突研究も共同研究として進行中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

計画通り野辺山45mを使った観測とALMAでのフォローアップ観測が進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、野辺山45mとALMA望遠鏡を使って潮汐矮小銀河及び衝突銀河のCO観測を行い、分子ガスと星形成の関係の調査を進めていく。

Research Products

• [Journal Article] Detection of CO(1?0) Emission at the Tips of the Tidal Tail in the Antennae Galaxies (2024)
  • Author(s): Maeda Fumiya、Egusa Fumi、Tsujita Akiyoshi、Inoue Shuhei、Kohno Kotaro、Komugi Shinya、Ohta Kouji、Asada Yoshihisa、Fujimoto Yusuke、Habe Asao、Hatsukade Bunyo、Inoue Shin、Kaneko Hiroyuki、Kobayashi Masato I. N.、Tosaki Tomoka
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 962 Issue: 1 Pages: 4-4
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ad1932
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 棒渦巻銀河 NGC3627 における銀河の内部構造と分子雲衝突、星形成の関係 (2024)
  • Author(s): 前田郁弥
  • Organizer: 天の川銀河研究会2024
• [Presentation] 棒渦巻銀河 NGC3627 における銀河の内部構造と分子雲衝突、星形成の関係 (2024)
  • Author(s): 前田郁弥
  • Organizer: 分子雲衝突が駆動する巨大分子雲の進化と星形成
• [Presentation] Detection of CO(1-0) emission at the tips of the tidal tail in the Antennae galaxies with NRO 45m (2023)
  • Author(s): Fumiya Maeda
  • Organizer: ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Statistical Study of the Star Formation Efficiency in Gas-rich Bars (2023)
  • Author(s): Fumiya Maeda, Fumi Egusa, Kouji Ohta, Yusuke Fujimoto, Asao Habe
  • Organizer: ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Statistical Study of the Star Formation Efficiency in Bars: Is Star Formation Suppressed in Gas-rich Bars? (2023)
  • Author(s): Fumiya Maeda, Fumi Egusa, Kouji Ohta, Yusuke Fujimoto, Asao Habe
  • Organizer: 2023 Asia-Pacific Regional IAU Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 野辺山45mとACAを用いた近傍銀河のCO観測 (2023)
  • Author(s): 前田郁弥
  • Organizer: アタカマコンパクトアレイで探る星間ガス: 星・惑星形成から銀河まで
• [Presentation] 棒渦巻銀河 NGC3627 における銀河の内部構造と分子雲衝突、星形成の関係 (2023)
  • Author(s): 前田 郁弥, 江草芙実, 太田耕司, 藤本裕輔, 羽部朝男, 小林将人
  • Organizer: 日本天文学会2023年秋季年会
• [Presentation] 潮汐矮小銀河の分子ガスの性質 1 (2023)
  • Author(s): 前田 郁弥, 江草芙実, 河野孝太郎, 辻田旭慶, 井上修平, 廿日出文洋, 太田耕 司, 浅田喜久, 井上真, 濤崎智佳, 小麥真也, 金子紘之, 藤本裕輔, 羽部朝男, 小林将人
  • Organizer: 日本天文学会2023年秋季年会
• [Presentation] 棒渦巻銀河における分子雲衝突現象について (2023)
  • Author(s): 前田 郁弥
  • Organizer: 銀河中心研究会2023