Study of magnetic filed role on massive star formation by cloud cloud collision

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03923
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Habe Asao 北海道大学, 理学研究院, 名誉教授 (90180926)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 巨大分子雲 / 大質量星形成 / 分子雲衝突 / 磁場 / 衝撃波 / 分子雲コア形成 / 大規模数値シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

Although massive stars have very important role in evolution of galaxies, their formation process is still an open question. For study of their formation process, we make three dimensional numerical simulations of collision of molecular clouds including of magnetic fields.
We show that turbulent clouds in the uniform magnetic field of 4 micro G can reproduce the observed relation of magnetic field and gas density in clouds. We simulate such clouds with collision speed of 10 km/s and show that many massive dense cores with more than 10 solar mass form in the shocked layer produced by the collision. We also show that such massive core formation in the case of more high speed collision needs more larger size of clouds of which size and density depends on the collision speed. These interesting results are reported in the several domestic and international meetings and are published as refereed papers on the international journals.

Free Research Field

宇宙物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は宇宙における大質量星形成過程を解明するために行なった研究である。大質量星は、その中心部で生命の起源と深く関連する様々な元素を合成し、また寿命が宇宙年齢と比較して短いことから超新星爆発を起こし、この元素を宇宙に放出して宇宙の元素の進化と深く関わっており、大質量星形成の研究は人類にとって大変興味深い。この研究では、このように重要な大質量星形成が、分子雲衝突で起こる可能性を調べ、宇宙空間で観測されている磁場が大質量星形成を可能にする分子雲コア形成を促す効果を明らかにした。この結果は、宇宙における大質量星形成がどのように起こるのかを理解する上で重要な意義を持つものである。