Detailed study of molecular gas along the Galactic Plane with ulta-wideband mm observations

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26247026
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 大西 利和 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30314058)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 電波天文学 / 銀河進化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、多くの微量分子からのミリ波スペクトルの広域観測を推進し、微量分子放射の強度分布と、分子ガスの密度・温度・星形成活動との関連を統計的に調べ、巨大分子雲の物理状態・環境・進化状態、星形成活動との関連を明らかにする。そのために1.85ｍ電波望遠鏡を使用して、数々な回転分子スペクトルを用いた銀河系内の巨大分子雲の、広範囲な観測を遂行する。導波管回路（偏波分離フィルター、帯域分離フィルター）を駆使することにより、広帯域分光観測で常に問題になるキャリブレーションの不定性を原理的に低減できることが大きな特長である。平成２７年度の観測により、230GHz帯の微量分子での観測が実現可能であり、巨大分子雲の環境・進化状態を探る上で重要であると判断し、230GHz帯での微量分子の観測を推進することとした。12CO(2-1), 13CO(2-1), C18O(2-1)スペクトルだけではなく、CH3OH, SO, c-C3H2, CS等の微量分子の同時観測が可能な専用の周波数フィルタの設計・製作を行い、受信機雑音温度80K程度を達成した（上田他、日本天文学会2017年秋季年会等)。これらを1.85m望遠鏡に搭載し、これらの微小分子放射の観測に成功した。開発の一部の結果に関しては、Hasegawa et al. (2017)として論文発表した。また、並行してALMA望遠鏡をもちいた大小マゼラン雲での巨大分子雲の観測的研究も進めており、銀河系の巨大分子雲の物理的性質の違い、それが大質量星形成に与える影響等の研究を推進している(Muraoka et al. 2017, Naslim et al. 2018, Nayak et al. 2018等)

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] エトヴェシュ・ロラーンド大学/コンコリ天文台(Hungary)
  • Country Name: Hungary
  • Counterpart Institution: エトヴェシュ・ロラーンド大学/コンコリ天文台
• [Journal Article] Molecular Cloud Structures and Massive Star Formation in N159 (2018)
  • Author(s): Nayak O.、Meixner M.、Fukui Y.、Tachihara K.、Onishi T.、Saigo K.、Tokuda K.、Harada R.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 854 Pages: id:154,31pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaab5f
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Detection of Hot Cores and Complex Organic Molecules in the Large Magellanic Cloud (2018)
  • Author(s): Sewilo, M., Indebetouw, R., Charnley, S. B., Zahorecz, S., Oliveira, J. M., van Loon, J. T., Ward, J. L., Chen, C.-H. R., Wiseman, J., Fukui, Y., Kawamura, A., Meixner, M., Onishi, T., and Schilke, P.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 853 Pages: id:L19,8pages
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aaa079
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] ALMA Reveals Molecular Cloud N55 in the Large Magellanic Cloud as a Site of Massive Star Formation (2018)
  • Author(s): Naslim, N., Tokuda, K., Onishi, T., Kemper, F., Wong, T., Morata, O., Takada, S., Harada, R., Kawamura, A., Saigo, K., Indebetouw, R., Madden, S. C., Hony, S., and Meixner, M.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 853 Pages: id:175,18pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaa5b0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Observational demonstration of a high image rejection SIS mixer receiver using a new waveguide filter at 230GHz (2017)
  • Author(s): Hasegawa, Y., Asayama, S., Harada, R., Tokuda, K., Kimura, K., Ogawa, H., and Onishi, T.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 69 Pages: id:91,10pages
  • DOI: 10.1093/pasj/psx098
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ALMA Observations of a Quiescent Molecular Cloud in the Large Magellanic Cloud (2017)
  • Author(s): Wong, T., Hughes, A., Tokuda, K., Indebetouw, R., Bernard, J.-P., Onishi, T., Wojciechowski, E., Bandurski, J. B., Kawamura, A., Roman-Duval, J., Cao, Y., Chen, C.-H. R., Chu, Y.-h., Cui, C., Fukui, Y., Montier, L., Muller, E., Ott, J., Paradis, D., Pineda, J. L., Rosolowsky, E., and Sewilo, M.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 850 Pages: id:139,17pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa9333
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Correlation of gas dynamics and dust in the evolved filament G82.65-02.00 (2017)
  • Author(s): Saajasto, M., Juvela, M., Dobashi, K., Shimoikura, T., Ristorcelli, I., Montillaud, J., Marshall, D. J., Malinen, J., Pelkonen, V.-M., Feher, O., Rivera-Ingraham, A., Toth, L. V., Montier, L., Bernard, J.-P., and Onishi, T.,
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 608 Pages: id:A21,22pages
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201630005
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Detailed Study of the Interstellar Protons toward the TeV γ-Ray SNR RX J0852.0-4622 (G266.2-1.2, Vela Jr.) (2017)
  • Author(s): Fukui, Y., Sano, H., Sato, J., Okamoto, R., Fukuda, T., Yoshiike, S., Hayashi, K., Torii, K., Hayakawa, T., Rowell, G., Filipovic, M. D., Maxted, N., McClure-Griffiths, N. M., Kawamura, A., Yamamoto, H., Okuda, T., Mizuno, N., Tachihara, K., Onishi, T., Mizuno, A., and Ogawa, H.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 850 Pages: id:71,19pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa9219
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Detached Protostellar Disk around a 0.2 Mo Protostar in a Possible Site of a Multiple Star Formation in a Dynamical Environment in Taurus (2017)
  • Author(s): Tokuda, K., Onishi, T., Saigo, K., Hosokawa, T., Matsumoto, T., Inutsuka, S.-i., Machida, M. N., Tomida, K., Kunitomo, M., Kawamura, A., Fukui, Y., and Tachihara, K.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 849 Pages: id:101,7pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa8e9e
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FOREST unbiased Galactic plane imaging survey with the Nobeyama 45 m telescope (FUGIN). I. Project overview and initial results (2017)
  • Author(s): Umemoto, T., Minamidani, T., Kuno, N., Fujita, S., Matsuo, M., Nishimura, A., Torii, K., Tosaki, T., Kohno, M., Kuriki, M., Tsuda, Y., Hirota, A., Ohashi, S., Yamagishi, M., Handa, T., Nakanishi, H., Omodaka, T., Koide, N., Matsumoto, N., Onishi, T. et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 69 Pages: id:78,20pages
  • DOI: 10.1093/pasj/psx061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ALMA Observations of N83C in the Early Stage of Star Formation in the Small Magellanic Cloud (2017)
  • Author(s): Muraoka, K., Homma, A., Onishi, T., Tokuda, K., Harada, R., Morioka, Y., Zahorecz, S., Saigo, K., Kawamura, A., Mizuno, N., Minamidani, T., Muller, E., Fukui, Y., Meixner, M., Indebetouw, R., Sewilo, M., and Bolatto, A.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 844 Pages: id:98,7pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7a0b
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Discovery of Molecular and Atomic Clouds Associated with the Magellanic Superbubble 30 Doradus C (2017)
  • Author(s): Sano, H., Yamane, Y., Voisin, F., Fujii, K., Yoshiike, S., Inaba, T., Tsuge, K., Babazaki, Y., Mitsuishi, I., Yang, R., Aharonian, F., Rowell, G., Filipovic, M. D., Mizuno, N., Tachihara, K., Kawamura, A., Onishi, T., and Fukui, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 843 Pages: id:61,7pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa73e0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Massive Molecular Outflow in the Dense Dust Core AGAL G337.916-00.477 (2017)
  • Author(s): Torii, K., Hattori, Y., Hasegawa, K., Ohama, A., Yamamoto, H., Tachihara, K., Tokuda, K., Onishi, T., Hattori, Y., Ishihara, D., Kaneda, H., and Fukui, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 840 Pages: id:840,11pages
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6fa8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大小マゼラン雲におけるミリ波・サブミリ波観測の現状 (2018)
  • Author(s): 大西利和
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
  • Invited
• [Presentation] Tracing the evolution of GMCs in the LMC with CO (2-1) ALMA observations (2018)
  • Author(s): Sarolta Zahorecz, Tokuda Kazuki (Osaka Pref. Univ. / NAOJ), Kawamura Akiko, Saigo Kazuya (NAOJ), Goto Kenta, Takada Shota, Onishi Toshikazu, Harada Ryohei, Homma Aya (Osaka Pref. Univ.), Margaret Meixner, Omnarayani Nayak (STScI), Marta Sewilo (NASA / GSFC),et al.
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] ALMAによる大マゼラン雲の巨大分子雲N159の観測 I: 空間分解されたフィラメント分子雲とCO Pillar (2018)
  • Author(s): 徳田一起 (大阪府立大学/国立天文台), 福井康雄, 立原研悟, 西村淳, 佐野栄俊, 犬塚修一郎, 井上剛志, Doris Arzoumanian (名古屋大学), 西合一矢, 河村晶子, 鳥居和史, 南谷哲宏 (国立天文台), Sarolta Zahorecz (大阪府立大学/国立天文台), 原田遼平, 高田勝太, 本間愛彩, 大西利和 (大阪府立大学)
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] ALMAによる大マゼラン雲の巨大分子雲N159の観測 II: N159 W領域のフィラメント衝突における大質量星形成 (2018)
  • Author(s): 原田遼平 (大阪府立大学), 福井康雄, 立原研悟, 西村淳, 佐野栄俊, 犬塚修一郎, 井上剛志, Doris Arzoumanian (名古屋大学), 西合一矢, 河村晶子, 鳥居和史, 南谷哲宏 (国立天文台), 徳田一起, Sarolta Zahorecz (大阪府立大学/国立天文台), 高田勝太, 本間愛彩, 大西利和 (大阪府立大学)
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] ALMA 望遠鏡による小マゼラン雲内の星形成初期段階領域N83Cの中性炭素原子観測 II (2018)
  • Author(s): 本間愛彩, 原田遼平, 大西利和, 村岡和幸, 高田勝太, 前澤裕之 (大阪府大), 徳田一起, Sarolta Za- horecz (大阪府大/NAOJ), 河村晶子, 西合一矢, 水野範和, 南谷哲宏 (NAOJ), 福井康雄 (名古屋大学), Margaret Meixner (Johns Hopkins), Remy Indebetouw (NRAO), Marta Sewilo (NASA/GSFC), Alberto Bolatto (Univ. of Maryland)
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡による広帯域観測のための新受信機システム開発 (2018)
  • Author(s): 上田翔汰, 増井翔, 小西諒太郎, 後藤健太, 杉内拓, 高田勝太, 本間愛彩, 原田遼平, 岡田望, 阿部安宏, 木村公洋, 村岡和幸, 前澤裕之, 大西利和, 小川英夫 (大阪府立大学), 徳田一起 (NAOJ/大阪府立大学), 長谷川豊 (ISAS), 逆井啓佑, 佐谷昴樹, 佐伯駿, 稲葉哲大, 栗田大樹, 西村淳, 大浜晶生 (名古屋大学)
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] ALMA を用いた LMC/SMC 観測 Summary (2017)
  • Author(s): 大西利和
  • Organizer: 大小マゼラン雲における大質量星・星団形成
  • Invited
• [Presentation] Revealing the initial conditions of star formation in the Galaxy and Magellanic Clouds (2017)
  • Author(s): Toshikazu Onishi
  • Organizer: ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2017
• [Presentation] 1.85m 電波望遠鏡による広帯域観測のための新受信機開発 (2017)
  • Author(s): 上田翔汰, 増井翔, 小西諒太郎, 後藤健太, 杉内拓, 黒田麻友, 高田勝太, 本間愛彩, 原田遼平, 岡田望, 阿部安宏, 木村公洋, 村岡和幸, 前澤裕之, 大西利和, 小川英夫 (大阪府立大学), 徳田一起 (国立天文台/ 大阪府立大学), 長谷川豊 (ISAS), 西村淳 (名古屋大学)
  • Organizer: 日本天文学会2017年秋季年会
• [Presentation] ALMA を用いた大マゼラン雲における分子雲高分解能観測: GMCの進化II (2017)
  • Author(s): 高田勝太 (大阪府大), 河村晶子 (NAOJ), 大西利和, 原田遼平, 本間愛彩 (大阪府大), 徳田一起, Sarolta Zahorecz (大阪府大/NAOJ), Margaret Meixner, Omnarayani Nayak (STScI), Marta Sewilo (NASA/GSFC), Remy Indebetouw (University of Virginia, NRAO), 福井康雄 (名古屋大学)
  • Organizer: 日本天文学会2017年秋季年会
• [Presentation] ALMA 望遠鏡による小マゼラン雲内の星形成初期段階領域 N83C の中性炭素原子観測 (2017)
  • Author(s): 本間愛彩, 原田遼平, 大西利和, 村岡和幸, 高田勝太 前澤裕之 (大阪府大), 徳田一起, Sarolta Zahorecz (大阪府大/NAOJ), 河村晶子, 西合一矢, Erik Muller, 水野範和, 南谷哲宏 (NAOJ), 福井康雄 (名古屋大 学), Margaret Mexiner (Johns Hopkins), Remy Indebetouw (NRAO), Marta Sewilo (NASA/GSFC), Alberto Bolatto (Univ. of Maryland)
  • Organizer: 日本天文学会2017年秋季年会
• [Presentation] 大マゼラン雲における孤立した大質量原始星に付随する分子ガス観測(5) (2017)
  • Author(s): 原田遼平, 大西利和, 高田勝太, 本間愛彩 (大阪府大), 徳田一起, Sarolta Zahorecz(大阪府大/NAOJ), 河村晶子, Erik Muller (NAOJ), 福井康雄 (名古屋大学), Annie Hughes, Jean-Philippe Bernard (IRAP), Margaret Meixner (STScI), Omnarayani Nayak (Johns Hopkins Univ.), 等
  • Organizer: 日本天文学会2017年秋季年会
• [Presentation] 分子雲コアMC27/L1521Fにおける~0.2 Mo超低輝度原始星のALMA観測 (2017)
  • Author(s): 徳田一起 (大阪府大/国立天文台チリ観測所) , 大西利和 (大阪府大), 西合一矢, 河村晶子 (国立天文台 チリ観測所), 細川隆史 (京都大), 松本倫明 (法政大), 町田正博 (九州大), 富田賢吾 (大阪大), 犬塚修 一郎, 國友正信, 福井康雄, 立原研悟 (名古屋大)
  • Organizer: 日本天文学会2017年秋季年会