ALMAによる俯瞰撮像で探る大質量原始星近傍のダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 15K17613
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 山口大学 (2016-2017); 国立天文台 (2015)
• 研究代表者: 元木 業人 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教(テニュアトラック) (10722803)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 大質量星形成 / 電波干渉計 / ジェット/アウトフロー / 降着円盤 / 電波天文学 / ALMA

研究成果の概要

本研究では大質量原始星周囲の円盤を真上から見込むフェイスオン天体の探査とその詳細観測を目指した研究を行った。まず豪州の電波干渉計ATCAを用いた観測を行い、10天体の候補のうち5天体がフェイスオン天体の候補であることを発見した。次に最も有力な候補であったG353に対して ALMAによる高分解能撮像観測(50ミリ秒角)を実施し、半径250AU程度の非常にコンパクトなフェイスオン円盤を分解撮像することに成功した。円盤の面密度分布には大きな偏りがあり、周囲の分子エンベロープから流れ込むガスによって円盤に質量が蓄積され、自己重力不安定を起こしている可能性が示唆された。このような例は世界で初めてである。

研究成果

• [国際共同研究] Joint Institute for VLBI(オランダ)
• [国際共同研究] ICRAR/Curtin University(オーストラリア)
• [国際共同研究] University of nigeria(ナイジェリア)
• [国際共同研究] University of Nigeria(Nigeria)
• [国際共同研究] The Joint Institute for VLBI in Europe(Netherlands)
• [国際共同研究] Curtin University/ICARA(Australia)
• [国際共同研究] ASIAA(台湾)
• [雑誌論文] A Face-on Accretion System in High-mass Star Formation: Possible Dusty Infall Streams within 100 AU (2017)
  • 著者名/発表者名: Motogi Kazuhito、Hirota Tomoya、Sorai Kazuo、Yonekura Yoshinori、Sugiyama Koichiro、Honma Mareki、Niinuma Kotaro、Hachisuka Kazuya、Fujisawa Kenta、Walsh Andrew J.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 849 号: 1 ページ: 23-23
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa8d75
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The shortest periodic and flaring flux variability of a methanol maser emission at 6.7 GHz in G014.23-00.50 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Koichiro、Nagase Katsura、Yonekura Yoshinori、Momose Munetake、Yasui Yasutaka、Saito Yu、Motogi Kazuhito、Honma Mareki、Hachisuka Kazuya、Matsumoto Naoko、Uchiyama Mizuho、Fujisawa Kenta
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 号: 4 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/pasj/psx034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disk-driven rotating bipolar outflow in Orion Source I (2017)
  • 著者名/発表者名: 10.Hirota, T. *, Machida, M. N., Matsushita, Y., Motogi, K., Matsumoto, N., Kim, M. K., Burns, R. A., Honma, M.
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 1 号: 7 ページ: 0146-0146
  • DOI: 10.1038/s41550-017-0146
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Trigonometric distance and proper motions of H2O maser bowshocks in AFGL 5142 (2017)
  • 著者名/発表者名: Burns R. A.、Handa T.、Imai H.、Nagayama T.、Omodaka T.、Hirota T.、Motogi K.、van Langevelde H. J.、Baan W. A.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 467 ページ: 2367-2376
  • DOI: 10.1093/mnras/stx216
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The shortest periodic and flaring flux variability of a methanol maser emission at 6.7 GHz in G 014.23-00.50 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, Koichiro; Nagase, Katsura; Yonekura, Yoshinori; Momose, Munetake; Yasui, Yasutaka; Saito, Yu; Motogi, Kazuhito; Honma, Mareki; Hachisuka, Kazuya; Matsumoto, Naoko; Uchiyama, Mizuho; Fujisawa, Kenta
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] ALMA Band 8 Continuum Emission from Orion Source I (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirota, Tomoya; Machida, Masahiro N.; Matsushita, Yuko; Motogi, Kazuhito; Matsumoto, Naoko; Kim, Mi Kyoung; Burns, Ross A.; Honma, Mareki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 号: 2 ページ: 238-243
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/2/238
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular jet emission and a spectroscopic survey of S235AB (2016)
  • 著者名/発表者名: R. A. Burns, T. Handa, T. Hirota, K. Motogi, H. Imai and T. Omodaka
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 586 A34 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201527233
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observations of 6.7 GHz methanol masers with East-Asian VLBI Network. II. Internal proper motion measurement in G006.79-00.25 (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichiro SUGIYAMA, Kenta FUJISAWA, Kazuya HACHISUKA, Yoshinori YONEKURA, Kazuhito MOTOGI et al. (その他24名)
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 未定 号: 5
  • DOI: 10.1093/pasj/psv089
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The discovery of new AGN candidates within the field of Fermi unassociated γ-ray sources (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujinaga, Yoshitaka; Niinuma, Kotaro; Kimura, Atsushi; Fujisawa, Kenta; Oyama, Tomoaki; Mizuno, Syota; Kono, Yusuke; Takemura, Shinji; Sawada-Satoh, Satoko; Akutagawa, Kengo; Sugiyama, Koichiro; Motogi, Kazuhito; Fukuzaki, Yoshihiro
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 未定 号: 5
  • DOI: 10.1093/pasj/psv026
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] JVN 大規模電波源探査に向けた感度測定試験観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、小倉達也、青木貴弘、新沼浩太郎、藤沢健太、米倉覚則、関戸衛、岳藤一宏
  • 学会等名: 日本天文学会2018春季年会
• [学会発表] JVN大口径少数基線による大規模電波源探査の現状 (2018)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、青木貴弘、小倉達也、金澤翔、藤澤健太、新沼浩太郎、米倉覚則、岳藤一宏、関戸衛
  • 学会等名: 茨城大学重点研究 研究会：「高萩・日立32m電波望遠鏡によるサイエンス」
  • 招待講演
• [学会発表] The first ALMA view of a face-on accretion system in high mass star-formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Motogi, Andrew J. Walsh; Mareki Honma; Tomoya Hirota; Koichiro Sugiyama; Satoki Matsushita; Kazuya Hachisuka; Takashi Shimonishi; Shigehisa Takakuwa; Kazuo Sorai; Yoshinori Yonekura
  • 学会等名: High Mass Star-Formation Workshop 2018
  • 国際学会
• [学会発表] KaVAによる大質量原始星候補天体G357.967-0.163に付随する水メーザージェットの長期VLBI モニター観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、松本尚子、廣田朋也、 杉山孝一郎、蜂須賀一也、 Chibueze, O. James
  • 学会等名: 2017年日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 星形成研究は原始星表面にたどり着けるか？ ～アレイ拡張の果てに見る夢～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 元木業人
  • 学会等名: 2016年度 宇宙電波懇談会
  • 発表場所: 東京都三鷹市 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2017-02-22
  • 招待講演
• [学会発表] KaVA open-use monitoring of the extremely high-velocity water maser jet in G357.967-0.163 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Motogi, Naoko Matsumoto, Tomoya Hirota, Koichiro Sugiyama, Kazuya Hachisuka, James Owake Chibueze
  • 学会等名: 2017, Asia-Pacific Regional IAU Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] A Face-on Accretion System in High Mass Star-Formation: Possible Dusty Infall Streams within 100 Astronomical Unit (2017)
  • 著者名/発表者名: K.Motogi (Yamaguchi Univ.) A. J. Walsh (Curtin Univ./ ICRAR), K. Niinuma, K. Fujisawa, T. Hirota, K. Sugiyama, K. Hachisuka, M. Honma, K. Sorai, Y. Yonekura
  • 学会等名: IAU Symposium 336, Astrophysical Masers: Unlocking the Mysteries of the Universe
  • 国際学会
• [学会発表] 短基線VLBIを用いた大質量原始星候補天体周囲の非定常電離ガス探査とモニター観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、新沼浩太郎、青木貴弘、藤沢健太(山口大学)、米倉覚則(茨城大学)、杉山孝一郎 (NAOJ)
  • 学会等名: 日本天文学会2017秋季年会
• [学会発表] 大質量星始まりの1万年を追え～YI/JVN/SKA～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 元木業人
  • 学会等名: VLBI懇談会シンポジウム2017
• [学会発表] 短基線VLBIを用いた大質量原始星周の非平衡電離ガス探査とモニター観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、新沼浩太郎、青木貴弘
  • 学会等名: 茨城大学重点研究 研究会：「突発・変動天体の多波長連携観測」
  • 発表場所: 茨城県水戸市 茨城大学
• [学会発表] KaVAによる水メーザージェット天体G357.967の長期モニター観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、松本尚子、廣田朋也、 杉山孝一郎、蜂須賀一也、 Chibueze, O. James
  • 学会等名: 2016年度 VLBI懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 山口県山口市 山口大学
  • 年月日: 2016-12-26
• [学会発表] KaVA open-use observations of an extremely high-velocity water jet (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Motogi, N. Matsumoto, T. Hirota, K. Sugiyama, K. Hachisuka
  • 学会等名: NRO-ALMA Science/Development Workshop 2016
  • 発表場所: 長野県南佐久郡南牧村 国立天文台 野辺山観測所
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 大質量原始星候補天体周囲の階層的降着構造に対するN2H+ 輝線観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、 Andrew, J. Walsh、本間希樹、廣田朋也、新沼浩太郎、蜂須賀一也、徂徠和夫、杉山孝一郎、米倉覚則
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 東京都八王子市 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 大質量原始星周囲の階層的降着構造 ～pc から AU まで～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、 Andrew, J. Walsh、新沼浩太郎、蜂須賀一也、藤沢健太、本間希樹、廣田朋也、徂徠和夫
  • 学会等名: 2015 VLBI懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 東京都文京区 東洋大学
  • 年月日: 2015-12-24
• [学会発表] Hierarchical accretion system around a face-on high mass young stellar object (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、 Andrew, J. Walsh、新沼浩太郎、蜂須賀一也、藤沢健太、本間希樹、廣田朋也、徂徠和夫、杉山孝一郎、米倉覚則
  • 学会等名: 2015 ALMA/ASTE/Mopra Users Meeting
  • 発表場所: 東京都三鷹市 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2015-10-20
• [学会発表] Time-resolved studies of high mass star-formation in ALMA/SKA era (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人
  • 学会等名: 第13回 水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 岩手県奥州市水沢区 国立天文台水沢VLBI観測所
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Multi-scale view of the face-on accretion system around a high mass young stellar object (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、本間希樹、廣田朋也、新沼浩太郎、蜂須賀一也、藤沢健太、徂徠和夫、杉山孝一朗、米倉覚則、Andrew, J. Walsh
  • 学会等名: 星形成の諸階層 - 銀河から惑星まで -
  • 発表場所: 神奈川県足柄郡箱根町 フォレスト箱根
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] VLA による G353.273+0.641 周囲の階層的降着構造の発見 (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、本間希樹、廣田朋也、新沼浩太郎、蜂須賀一也、藤沢健太、徂徠和夫、杉山孝一郎、米倉覚則、Andrew, J. Walsh
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Multi-scale view of the face-on accretion system around G353.273+0.641 (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人、本間希樹、廣田朋也、新沼浩太郎、蜂須賀一也、藤沢健太、徂徠和夫、杉山孝一郎、米倉覚則、Andrew, J. Walsh
  • 学会等名: High Mass Star Formation Workshop
  • 発表場所: 東京都三鷹市 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] 星形成における降着構造観測の現状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 元木業人
  • 学会等名: 降着円盤大研究会2015
  • 発表場所: 京都府京都市左京区 京都大学
  • 年月日: 2015-06-21
  • 招待講演
• [備考] 山口大学、新着ニュース
  • URL: http://www.yamaguchi-u.ac.jp/weeklynews/2017/_6175.html
• [学会・シンポジウム開催] High Mass Star-Formation Workshop 2018 (2018)
• [学会・シンポジウム開催] High Mass Star Formation Workshop (2015)
  • 発表場所: 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2015-07-22