2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K03928
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
太田 耕司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50221825)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 銀河 / 星形成 / 銀河進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１年目の研究により、星形成効率は、巨大分子雲（GMC）のサイズ・速度幅・分子ガス質量・ビリアル比等の違いに起因するものではないことがわかったので、分子ガスの総量と星形成の母胎となるGMCの分子ガス総量の違いを環境毎で調べた。棒部では、拡がった分子ガス成分の割合が多く、これが星形成が活発でない原因と考えられることがわかった。しかし、GMCの質量当たりの星形成率を調べると、拡がった分子ガスが多いという事だけで棒部での星形成の悪さを全て説明できるわけではないこともわかり、他に原因があることも明らかになった。
そこで、分子雲の衝突速度の違いを調べることにした。分子雲同士の衝突速度は観測データから直接求めることはできない。試行錯誤の上、(i)モデルを使う方法と(ii)使わない方法の２通りの手法で調べた。まず、(i)では、観測さた速度場をやや簡単化したモデルを用いて銀河内の平均速度場を求め、これと個々の分子雲の観測速度とを比較することで、分子雲の平均速度場からのずれを求めた。分子雲同士の衝突はこのずれに起因するので、各分子雲ペアに対して、衝突可能性を調べた。その結果、棒部と棒端部では平均的には高速衝突し、腕部では低速衝突していることがわかった。(ii)は、１つの分子雲に注目しそのまわりの半径300pc内に存在する分子雲同士の速度分散を求め、これを衝突速度の指標としようというアプローチである。共同研究者と行ってきた、シミュレーションを用いてこの手法の妥当性を確認した。その結果も(i)と同じ結果となった。しかし、棒端では星形成が活発であるので、高速衝突が必ずしも星形成の抑制とは言えないことが明らかになったため、他の要因を調べた。その結果、衝突する分子雲の質量が小さいと星形成がないことがわかり、質量の小さい分子雲が高速衝突すると星が形成されないことがわかってきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主たる観測対象としている銀河では、棒部における星形成の抑制の原因について、ほぼ予想通りの結果が得られた。しかも、予想していなかったパラメータも星形成の抑制に効いていることもわかった。
一方、赤方偏移1.4付近で見つけたと思った分子ガスclumpy銀河については、静止系紫外で見られるUV clumpが１つ付随しいる銀河であることから、UV clumpでの分子ガスの性質を初めて調べることができた。その結果、UV clumpでは、clump以外の場所に比べて分子ガスの励起状態が高いことがわかった。これは理論シミュレーションで計算されているclumpの研究結果と定性的に一致することもわかった。分子雲衝突との関係が明らかになったわけではないが、一定の成果は得られた。棒渦巻銀河の棒部における星形成の抑制という主たる課題にはかなり迫ったと考えられ、概ね順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでの研究で、棒部における星形成の抑制は、拡がったガスの割合が多い事と質量の小さめの分子雲の高速衝突であることが明らかになってきた。このことは、初の知見であり、銀河における星形成と星非形成の一般的な原因を探る上で非常に重要な結果であると考えられる。しかし、まだ銀河１例であり、例を増やす必要がある。そこで、近傍宇宙に存在する他の強い棒構造を持つ棒渦巻銀河を対象に観測を行うべく、観測申し込みを行った。この銀河は距離がより近いという利点はあるが、銀河面内に存在するという不利な面もある。しかし、銀河内の個別の分子雲を対象とする場合は、不利な面の影響は小さいと期待されることがわかってきたためである。また、やはりより距離の近い棒渦巻銀河であるが、逆に棒構造の弱い銀河でも同様の解析を行ってみること、分子雲衝突の現場を探し出すことも考えている。
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| Causes of Carryover |
一番大きな要因は、コロナウイルスのため、学会・研究会等がすべてオンラインとなり、出張旅費が大幅に減ったことである。また、論文出版費が不要な雑誌に引き続き投稿することになったことも大きい。研究協力者の異動があり、コロナウイルスの影響が改善ずれば、対面によるより深い議論ができればと考えている。またALMAデータの容量が予想外に膨らんできたので、HDD等の物品費は予定より多くなるのではないかと考えている。
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