2021 Fiscal Year Research-status Report

大マゼラン雲の近赤外輝線サーベイで探るスーパーシェルによる誘発的星形成

Research Project

Project/Area Number	19K14757
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	國生拓摩名古屋大学, 理学研究科, 助教 (60803442)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	大マゼラン雲 / スーパーシェル / 誘発的星形成
Outline of Annual Research Achievements	星団の放射圧や超新星残骸による衝撃波の複合体であるスーパーシェルは、星間物質との相互作用により星形成を誘発すると考えられている。しかしスーパーシェルは大規模な構造であるため、周りの星形成との関係を調べることが難しく、その物理メカニズムは良く理解されていない。本研究では衝撃波トレーサである近赤外[FeII]・H2輝線に着目し、大マゼラン雲スーパーシェルの広域マッピング観測により、星形成誘発のメカニズムを探る。昨年度に引き続き、当該年度も新型コロナウイルス拡大のため、IRSF望遠鏡による輝線マッピング観測を実施できなかった。一方で、マッピング観測を行う分光器の開発について、分光モジュールで用いる新しい検出器回路の開発を進めた。具体的には、回路図を設計して実際に製作し、実験室にて検出器を駆動することに成功した。また、検出器の波長感度特性をモノクロメータにより測定し、本研究の観測波長1.0-2.3umにて十分な感度を有することを確認した。分光器の開発に加えて、既存のデータを用いた大マゼラン雲の星形成の研究を進めた。具体的には、IRSFやSpitzer、Herschelの赤外線アーカイブデータを用いて、大マゼラン雲における前主系列星の進化段階や空間分布を調べた。約5000天体の前主系列星サンプルに対し赤外線SEDのモデルフィッティングを行い、各天体の進化段階を求めた。この結果を用いて、スーパーシェルを含む水素ガスのシェル構造に沿って若い前主系列星が分布する様子を捉えた。さらにこの結果から、小マゼラン雲からのガス流入など、大マゼラン雲ではスーパーシェル以外の機構も星形成誘発に大きく寄与することが分かった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究では、大マゼラン雲スーパーシェルと星間物質が相互作用している領域を特定するため、スーパーシェルの[FeII]・H2輝線マッピング観測を行う。さらに、IRSF近赤外分光器を新しく開発し、相互作用領域の詳しい解析のためフォローアップ観測を行う。当該年度は新しい分光器の開発を進め、さらに既存のアーカイブデータを用いた解析により、大マゼラン雲における星形成誘発の研究を進めた。一方でコロナウイルス拡大のため、上記のマッピング観測を予定通り進めることができず、やや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	既存のデータアーカイブを用いた大マゼラン雲の前主系列星の解析により、スーパーシェルによる星形成誘発の兆候を捉えた。さらにスーパーシェル以外の領域も同様の傾向を示すことが分かり、今後はこの結果を学術論文にまとめるとともに、優先して[FeII]・H2マッピング観測を行う領域として、星形成誘発が活発な領域を選定する。コロナウイルス拡大の状況を注視しながら、IRSF望遠鏡による観測を行う。これと並行して、IRSF近赤外線分光器の開発を進める。新しい高感度検出器について、読み出し回路を含め装置に搭載する準備が前年度までで整ったため、既存の検出器との交換作業を行い、分光フォローアップ観測の体制を整える。
Causes of Carryover	当該年度の間にIRSF望遠鏡による観測や新しい分光器の開発を一通り進める予定だったが、新型コロナウイルス拡大のため、とくに観測を十分に進めることができなかった。この差分額は、次年度以降の装置の開発費や現地への輸送費に充てる。