2023 Fiscal Year Final Research Report

Observational Studies on the Formation of Star Clusters in Giant Molecular Clouds

Planned Research

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Project Area	A Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy
Project/Area Number	18H05440
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Osaka Metropolitan University (2022-2023) Osaka Prefecture University (2018-2021)
Principal Investigator	Onishi Toshikazu 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30314058)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	Gonzalez Alvaro 国立天文台, アルマプロジェクト, 教授 (30748869) 村岡和幸大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40571287) 立原研悟名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (70432565) 富田賢吾東北大学, 理学研究科, 准教授 (70772367) 宮田隆志東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90323500) 井上剛志甲南大学, 理工学部, 教授 (90531294)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords	電波天文学 / 星・星団形成 / 赤外線天文学 / 銀河進化
Outline of Final Research Achievements	This research aimed to understand star and star cluster formation by focusing on variations in metalicities associated with galaxy evolution. Various telescopes, ranging from small to large, were utilized to conduct detailed observations of molecular clouds, clarifying the distribution and properties of protostars and protostar clusters. Specifically, the following three achievements were made: (1) Developed a broadband radio spectroscopy system and realized the observations with the Osaka 1.85m telescope. This technology also forms the basis for the broadband capability of large radio telescopes. (2) Enhanced the performance of TAO's MIMIZUKU camera and achieved first light with the Subaru Telescope. (3) Employed data from various millimeter and submillimeter wave telescopes to study the properties of molecular gas and compared the findings with theoretical research. For instance, high-resolution observations revealed the diversity of interstellar material linked to star formation.
Free Research Field	電波天文学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、大小様々な電波望遠鏡で得られたデータを活用し、ガス同士の相互作用が星間物質のフィラメント形成や大質量星形成に決定的な影響を与えることを明らかにした。また、低元素量環境でも惑星系形成が可能であることを示し、このような環境下においても、銀河系と同様の星・惑星系形成過程が普遍的であることを示唆した。本研究では、電波望遠鏡の受信周波数範囲の広帯域化をさらに進め、同時に観測できる周波数範囲を数倍に広げることに成功した。この広帯域化は、「アルマ望遠鏡将来開発ロードマップ」や「アルマ2計画」にも重点項目として取り上げられており、アルマ望遠鏡や他の大型電波望遠鏡への応用が期待される。