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観測および数値シミュレーションから探る銀河形成・進化と暗黒物質の関連

研究課題

研究課題/領域番号 15J04974
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関名古屋大学

研究代表者

小林 将人  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード銀河形成進化 / 星間現象 / 巨大分子雲 / 質量関数 / 衝突起源誘発的星形成
研究実績の概要

本年度は前年度の研究結果に分子雲同士の衝突による誘発的な星形成を加え, 分子雲質量関数の時間発展と銀河円盤中の星形成過程を整合的に評価すことに取り組んだ.
本研究で解明された主要な事項は,主に以下の4点に集約できる.
1) 分子雲衝突誘起で形成された星からのフィードバックは, 30万太陽質量以上の大質量分子雲を100万年以内に破壊するが, 30万太陽質量以下の小質量分子雲の微分数密度は, 衝突の影響が小さく基本的には単一冪分布を示す.
2) 分子雲衝突誘起の星形成は, その8割程度が30万太陽質量以上の大質量分子雲由来である. 内訳としては1万太陽質量程度の小質量分子雲との衝突が高頻度だが形成できる星質量が相応に小さく限られており, 30万太陽質量の大質量分子雲同士の低頻度衝突と同程度の寄与である.
3) 現在観測される分子雲衝突現象は1万太陽質量程度の小質量分子雲同士の衝突であり, これは小質量分子雲の数密度が高いことに起因する. 今後の電波観測で同定されうる質量ペアを推定したところ, 星形成に重要と目される大質量分子雲同士の衝突現象は銀河円盤全体を観測できたとしても数10個程度しか同定できない可能性があると明らかになった. 従って今後の観測では, 数100個程度同定可能と思われる質量比の大きくついたペアを電波および光赤外で観測することが良い方針であると提案した.
4) 大質量分子雲は星からのフィードバックから生き残った種族であるため, 年齢が1億年程度と非常に長いとわかった. 一方で星からのフィードバックにより破壊される時間スケールは1000万年かそれ以下程度であるので, 寿命は短い. 従って観測から示唆されている分子雲の長寿命性と短寿命性という二分的議論は, 分子雲の「年齢」と「寿命」という異なる時間スケールの評価にそれぞれ対応していることを明らかにした.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 12件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Star Formation Induced by Cloud-Cloud Collisions and Galactic Giant Molecular Cloud Evolution2018

    • 著者名/発表者名
      小林将人, 小林浩, 犬塚修一郎, 福井康雄
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time evolution of giant molecular cloud mass functions with cloud-cloud collisions and gas resurrection in various environments, Memorie della Societa Astronomica Italiana2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人, 犬塚修一郎, 小林浩, 長谷川賢二
    • 雑誌名

      Memorie della Societa Astronomica Italiana

      巻: 88 ページ: 741-742

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolutionary Description of Giant Molecular Cloud Mass Functions on Galactic Disks2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 836 号: 2 ページ: 175-190

    • DOI

      10.3847/1538-4357/836/2/175

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子雲形成・進化・破壊と分子雲衝突による星形成を含んだ分子雲質量関数 の時間発展2018

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多相星間媒質中における分子雲質量関数の時間発展と星形成過程2018

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      2017年度宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary Description of Giant Molecular Cloud Mass Functions across Galactic Disks2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      2016年度宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary Description of Giant Molecular Cloud Mass Functions across Galactic Disks2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      M83 2017 Workshop
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子雲形成・進化・破壊と分子雲衝突現象を考慮した巨大分子雲質量関数の時間発展, 口頭2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子雲形成・進化・破壊と分子雲衝突現象を考慮した巨大分子雲質量関数の時間発展2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      天体形成論 ~過去・現在・未来~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 磁化した星間媒質における分子雲形成・進化・破壊と分子雲衝突に誘起された星形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      星形成と銀河構造における磁場の役割
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Functions with Cloud-Cloud Collisions and Gas Resurrection in Various Environments2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      Francesco's Legacy: Star Formation in Space and Time
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Functions with Cloud-Cloud Collisions and Gas Resurrection in Various Galactic Environments2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      2017 Asia Pacific Regional IAU Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多相星間媒質における巨大分子雲質量関数の発展と分子雲衝突に誘起された星形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      第30回理論懇シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary picture of the giant molecular cloud mass functions in nearby galaxies2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      第29回 理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary picture of the giant molecular cloud mass functions in nearby galaxies2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      COMING workshop 2016
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolutionary Picture of Giant Molecular Cloud Mass Functions on Galactic Scales2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      VIALACTEA 2016
    • 発表場所
      ローマ
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary Picture of Giant Molecular Cloud Mass Functions on Galactic Scales2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      The Milky Way and its environment
    • 発表場所
      パリ
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary Picture of Giant Molecular Cloud Mass Functions on Galactic Scales2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      Star Formation 2016
    • 発表場所
      エクセター
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Evolutionary Picture for the Mass Functions of Giant Molecular Clouds in Various Galactic Environment2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      Star Formation in Different Environments
    • 発表場所
      クイノン
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Evolution of the Giant Molecular Cloud Mass Functions across Galactic Disks2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      The Multi-Messenger Astrophysics of the Galactic Centre
    • 発表場所
      ケアンズ
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子雲衝突を伴う巨大分子雲質量関数の進化2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 銀河スケールにおける巨大分子雲質量関数の時間発展モデル2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム2015
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大分子雲質量関数の時間発展モデル2016

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      星惑星形成ワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function including Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      第28回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-12-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function including Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      East Asian ALMA Science Workshop 2015
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function including Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      Workshop for ALMA Large Proposal of gAlactic Cold gAs (ALPACA) Survey
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function due to Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      The 6th Zermatt ISM Symposium
    • 発表場所
      Zermatt
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function due to Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      ALMA Workshop for Large Proposals on Nearby Galaxies
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子雲衝突による銀河スケールでの巨大分子雲質量関数の進化2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      第45回天文・天体物理若手夏の学校
    • 発表場所
      長野県戸倉
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Time Evolution of Giant Molecular Cloud Mass Function due to Cloud-Cloud Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      Star formation workshop 2015
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子雲衝突による巨大分子雲質量関数の進化2015

    • 著者名/発表者名
      小林将人
    • 学会等名
      第二回銀河進化研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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