球状星団の形成と銀河

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452013
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 藤本 光昭 名古屋大学, 理学部, 教授 (70022580)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沢 武文 愛知教育大学, 教育学部, 助教授 (90111864) ; 花輪 知幸 名古屋大学, 理学部, 助手 (50172953)
• Keywords: 球状星団 / 銀河 / 重力不安定 / 二重球状星団

Research Abstract

50〜100kms^<-1>以上の無秩序運動(unorganized motion)をしている大質量のガスがあれば、ガス雲同士の激しい衝突によって球状星団は何時でも何処でも形成される。球状星団は必ずしも宇宙論的天体ではない。むしろ、所属する銀河が経てきた活動を反映する天体と見なすことが出来る。この新しい考え方を理論化するのが本研究計画である。本年度の成果は以下のようにまとめられる。
(1)可視および赤外領域のスペクトルから金属量と年齢が決定されている球状星団とそれが属する銀河の構造を大局的に解析した。球状星団の形成を可能にしている銀河ガスの力学環境は、主として銀河と銀河の潮汐相互作用,直接の衝突、合体(merging)によるものとみなされる。このような過程が明白になったため、球状星団の形成率が始めて定量的に調べられるようになった。
(2)相互作用している銀河の中のガス雲は激しい無秩序運動をするようになり、斜め衝突が頻繁に起こり、シアーをもった回転する高密度ガスシートが形成される。このようなガス体の重力不安定を線形近似で一般的に解析し、激しく活動する銀河にみられる二重球状星団形成の基礎原理を求めた。
(3)分布が球状星団に類似していることから、dwarf銀河も同様の過程で形成されたと考えられる。
(4)大小マゼラン雲のbinary軌道を過去150億年にわたって追跡し、潮汐作用によってこの2つの銀河に発生するガスの無秩序運動が長期にわたって維持されることを確認した。現在も球状星団が形成されているのは、大小マゼラン雲のもつ力学構造の必然的な結果と見なせる。
これらの計算や解析には研究費で購入したワークステーションが使用された。

Research Products

• [Publications] 藤本 光昭: "銀河と宇宙の磁場" 日本物理学会誌. 47. 624-631 (1992)
• [Publications] 藤本 光昭: "球状星団の形成と銀河の衝突史" 科学. 62. 510-519 (1992)
• [Publications] M.Fujimoto: "Formation of Globular Clusters from Gas in Large-Scale Unorgamized Motion in Galaxies" Astrophys.J.(1993)
• [Publications] T.Hanawa: "Giant Molecular Cloud Formation through the Parker Instability in a Skewed Magnetic Field" Astrophys.J.393. L71-L74 (1992)
• [Publications] T.Hanawa: "Effects of Magnetic Field and Rotation on the Fragmentation of Filamentary Molecular Clords:Comparison of the Theory with the Orion A Cloud" Astrophys.J.Letters. 404. L86-L89 (1992)
• [Publications] T.Sawa: "Generaion and Maintenance of Bisymmetric Spiral Magnetic Fields in Disk Galaxies in Differential Rotation" International Toki Conference on Fusion and Astrophysical Plasmas. (1993)