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磁気乱流フィラメントの進化:分子雲コア形成と星質量を決めるコア重力崩壊の初期条件

Publicly Offered Research

Project AreaA Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy
Project/Area Number 21H00045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

古屋 玲  徳島大学, 教養教育院, 准教授 (60455201)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords偏波観測 / 星間磁場 / 星間ダスト / フィラメント状分子雲 / 分子雲コア / サブミリ波 / 偏波 / 磁場 / 乱流 / 星形成 / 重力崩壊
Outline of Research at the Start

サイズにして8 桁にわたり収縮し“質量を集め, 持ち込んでしまった角運動量と磁束を外に捨てる”と, ガス雲から星が生まれる. 本研究では, 東アジア天文台に国際協力で立ち上げ, 高い偏波撮像能力が実証された, 450/850μm 偏波計POL-2 による, 12 のフィラメント状分子雲内部の磁場の向きを解析する. これにより, 1.フィラメント内磁場と乱流の関係から分裂機構へ制限をつけ, 磁場形状から物質集積史を辿る. 2. フィラメント内降着流と磁場の関係から, 分子雲コア形成研究における磁場の知見を大幅に増強する. 3. 磁場に関する, 分子雲コア崩壊の初期条件の提示を目指す.

Outline of Annual Research Achievements

今年度の大きなタスクは, 東アジア天文台EAOのジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡JCMTに搭載したサブミリ波偏波計POL-2による, オリオン座分子雲A積分記号形フィラメント全域にわたる波長450/850μm偏波撮像の完了であった. 当該天体は, 太陽系からもっとも近い大質量星形成領域であり, 全体構造をとらえたサブミリ波での放射偏波マッピングは, これが初めてである. 取得された時系列生データは, 国立天文台・天文データセンターの共同利用計算機群で, 報告者らが整備した, 解析パイプラインを用い像合成処理を行った.

簡易解析の結果, 波長850 μmでは熱輻射をしている冷たい(温度15 K前後)物質からの放射を主に捉えており, 450 μmよりも広がった放射を捉えている. また, 分子輝線データから予想される分布を概ね再現している. この観測結果を解釈するうえで, 前提となるのが, どの機構が星間ダストの整列機構としてもっとも効いているのかの判定である. このため, 上述の解析では, 波長450/850μmデータの強度比および偏波強度比やそのスペクトル指数とダスト整列モデルとの照合を優先させている. これについては, ベトナムの共同研究者の協力を得て, 2023年1月に現地にて集中的に行った. この結果, オリオン・ブライトバーなどの一部の領域を除けば, 輻射トルクでダスト整列に至ったとするモデルと整合することがわかった. さらに求められた偏波率スペクトル指数から, 観測されたダストは珪素と炭素の混合物であるとすれば, すべての観測結果を整合的に説明できることがわかった. この結果を受け, 2023年5月現在, フィラメントや分子雲コアなどの構造の同定および先行研究との比較に取り組んでいる.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (11 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] 東アジア天文台/ハワイ大学(米国)

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  • [Int'l Joint Research] 中央ランカシャー大学/ロンドン大学(英国)

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  • [Int'l Joint Research] 台湾中央研究院(その他の国・地域)

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  • [Int'l Joint Research] KASI(韓国)

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  • [Int'l Joint Research] 香港中文大学(中国)

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  • [Journal Article] JCMT BISTRO Observations: Magnetic Field Morphology of Bubbles Associated with NGC 63342023

    • Author(s)
      Tahani, Mehrnoosh; Bastien, Pierre; Furuya, Ray S.; Pattle, Kate; Johnstone, Doug; Arzoumanian, Doris; Doi, Yasuo; Hasegawa, Tetsuo; Inutsuka, Shu-ichiro; Hiroyuki Nakanishi et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 944 Issue: 2 Pages: 139-139

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acac81

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Twisted magnetic field in star formation processes of L1521F revealed by submillimeter dual-band polarimetry using the James Clerk Maxwell Telescope2023

    • Author(s)
      Fukaya Sakiko、Shinnaga Hiroko、Furuya Ray S、Tomisaka Kohji、Machida Masahiro N、Harada Naoto
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 120-127

    • DOI

      10.1093/pasj/psac094

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The JCMT BISTRO Survey: Multi-wavelength polarimetry of bright regions in NGC 2071 in the far-infrared/submillimeter range, with POL-2 and HAWC+2022

    • Author(s)
      L. Fanciullo, F. Kemper, K. Pattle, 他
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 512 Issue: 2 Pages: 1985-2002

    • DOI

      10.1093/mnras/stac528

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetic fields and outflows in the large Bok globule CB 542022

    • Author(s)
      Pattle Kate、Lai Shih-Ping、Sadavoy Sarah、Coude Simon、Wolf Sebastian、Furuya Ray、Kwon Woojin、Lee Chang Won、Zielinski Niko
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 515 Issue: 1 Pages: 1026-1036

    • DOI

      10.1093/mnras/stac1356

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Spiral Magnetic Field in a Hub-filament Structure, Monoceros R22022

    • Author(s)
      Hwang, J. et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 941 Issue: 1 Pages: 51-51

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac99e0

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 941 Issue: 2 Pages: 122-122

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac9dfb

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] BISTRO Project Status (13)2023

    • Author(s)
      古屋 玲
    • Organizer
      日本天文学会2023年度春季年会
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      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
  • [Presentation] BISTRO Project Status (12)2022

    • Author(s)
      古屋 玲
    • Organizer
      日本天文学会2022年度秋季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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