星団を形成する巨大クランプの初期構造の徹底解明

• 研究課題/領域番号: 17H02863
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 土橋 一仁 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (20237176)
• 研究分担者: 中村 文隆 国立天文台, 理論研究部, 准教授 (20291354) ; 松本 倫明 法政大学, 人間環境学部, 教授 (60308004)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 電波天文学 / データベース天文学

研究成果の概要

本研究では、太陽のような恒星の集団である星団の形成過程の理解を深めるために、太陽の1000倍程度の質量をもつ巨大なガス塊である巨大クランプに対して、ミリ波分子輝線による観測、可視光近赤外線での偏光・減光量の測定、および磁気流体シミュレーションによる理論計算を遂行した。その結果、星団形成を引き起こす巨大クランプについて、星団形成初期に自己重力による中心方向への回転収縮運動が起きることや、星団を形成しない特異な化学組成をもつ巨大クランプが存在することなど、いくつかの新しい知見が得られた。理論計算との比較により、これらの巨大クランプ内での星団形成には、星間磁場が大きく関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

銀河系は、約2000億個もの恒星から成る。これらの恒星は孤立して誕生するものもあるが、多くの恒星（おそらく半数以上）は星団のメンバーとして誕生していることが明らかになりつつある。よって、本研究で得られた新しい知見は、単に星団形成のみならず銀河系全体の形成や進化に関する理解に直結するものであり、その学術的な意義は大きい。我々の母なる太陽も、太古の昔、どこかの星団の中で形成されたことが示唆されている。太陽系や地球の起源を考える上でも、星団形成に関する理解は重要な役割を果たすものと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of Chemical Differentiation among the NGC 2264 Cluster-Forming Clumps (2020)
  • 著者名/発表者名: Kotomi Taniguchi, Adele Plunkett, Eric Herbst, Kazuhito Dobashi, Tomomi Shimoikura, Fumitaka Nakamura, and Masao Saito
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 493 号: 2 ページ: 2395-2409
  • DOI: 10.1093/mnras/staa012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Large-scale Molecular Gas Distribution in the M17 Cloud Complex: Dense Gas Conditions of Massive Star Formation? (2020)
  • 著者名/発表者名: Quang Nguyen-Luong, Fumitaka Nakamura, Koji Sugitani, Tomomi Shimoikura, Kazuhito Dobashi, Shinichi W. Kinoshita, Kee-Tae Kim, Hynwoo Kang, Patricio Sanhueza, Neal J. Evans II and Glenn J. White
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 号: 1 ページ: 66-80
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab700a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Interaction between the Northern Coalsack in the Cygnus OB 7 cloud complex and multiple supernova remnants including HB 21 (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Dobashi, Tomomi Shimoikura, Nobuhiro Endo, Chisato Takagi, Fumitaka Nakamura, Yoshito Shimajiri, and Jean-Philippe Bernard
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: Supplement_1
  • DOI: 10.1093/pasj/psy122
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Nobeyama 45 m mapping observations toward Orion A. III. Multi-line observations toward an outflow-shocked region, Orion Molecular Cloud 2 FIR 4 (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, F., Oyamada, S., Okumura, S., Ishii, S., Shimajiri, Y., Tanabe, Y., Tsukagoshi, T., Kawabe, R., Momose, M., Urasawa, Y., Nishi, R., Lin, S.-J., Lai, S.-P., Dobashi, K., Shimoikura, T., & Sugitani, K.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: Supplement_1
  • DOI: 10.1093/pasj/psz001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Nobeyama 45 m mapping observations toward Orion A. II. Classification of cloud structures and variation of the 13CO/C18O abundance ratio due to far-UV radiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishii, S., Nakamura, F., Shimajiri, Y., Kawabe, R., Tsukagoshi, T., Dobashi, K., & Shimoikura, T.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: Supplement_1
  • DOI: 10.1093/pasj/psz065
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Statistical Study of Massive Cluster-forming Clumps (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimoikura Tomomi、Dobashi Kazuhito、Nakamura Fumitaka、Matsumoto Tomoaki、Hirota Tomoya
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 855 号: 1 ページ: 45-45
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaaccd
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spectral Tomography for the Line-of-sight Structures of the Taurus Molecular Cloud 1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Dobashi Kazuhito、Shimoikura Tomomi、Nakamura Fumitaka、Kameno Seiji、Mizuno Izumi、Taniguchi Kotomi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 864 号: 1 ページ: 82-82
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aad62f
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interferometric Observations of Cyanopolyynes toward the G28.28-0.36 High-mass Star-forming Region (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotomi Taniguchi, Yusuke Miyamoto, Masao Saito, Patricio Sanhueza, Tomomi Shimoikura, Kazuhito Dobashi, Fumitaka Nakamura, and Hiroyuki Ozeki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 866 号: 1 ページ: 32-32
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aadd0c
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] "Chemical Diversity in Three Hot Cores associated with the 6.7 GHz CH3OH Masers (2018)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, K., Saito, M., Majumdar, L., Shimoikura, T., Dobashi, K., Ozeki, H., Nakamura, F., Hirota, T., Minamidani, T., Miyamoto, Y., Kaneko, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 866 号: 2 ページ: 150-150
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aade97
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] N2H+分子輝線の解析法を学ぶための学部生用天文教材の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬亜紗、土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 雑誌名: 地学教育 巻: 70 ページ: 63-77
  • NAID: 130007493999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-field 12CO (J=2-1) and 13CO (J=2-1) Observations toward the Aquila Rift and Serpens Molecular Cloud Complexes. I. Molecular Clouds and Their Physical Properties (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, F., Dobashi, K., Shimoikura, T., Tanaka, T., and Onishi, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 837 号: 2 ページ: 154-154
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa5ea6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observations of Cyanopolyynes toward Four High-mass Star-forming Regions Containing Hot Cores (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Kotomi、Saito Masao、Hirota Tomoya、Ozeki Hiroyuki、Miyamoto Yusuke、Kaneko Hiroyuki、Minamidani Tetsuhiro、Shimoikura Tomomi、Nakamura Fumitaka、Dobashi Kazuhito
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 844 号: 1 ページ: 68-68
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of gas dynamics and dust in the evolved filament G82.65-02.00 (2017)
  • 著者名/発表者名: Saajasto M., Juvela M., Dobashi K., Shimoikura T., Ristorcelli I., Montillaud J., Malinen J., Pelkonen V. M., Feher O., Rivera-Ingraham A., Toth V., Montier L., Bernard J.-Ph., Onishi, T.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 608 ページ: A21-A21
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201630005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 小学校理科の授業で天体望遠鏡を使おう！-初心者によくあるトラブルとその対策- (2017)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟、中田正隆
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要 自然科学系 巻: 69 ページ: 129-135
  • NAID: 120007047853
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 小中学校理科での活用を念頭においた地学教材「太陽系の旅-銀河系の回転と地質年代―」の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水今日子、土橋一仁、下井倉ともみ、佐藤たまき、生田巳裕、鉄矢悦朗
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要 自然科学系 巻: 69 ページ: 137-142
  • NAID: 120007047852
  • オープンアクセス
• [学会発表] 可視光減光量による銀河スケールの厚いダストディスクの発見 (2020)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、西浦慎悟、中西裕之、下井倉ともみ
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] オリオン座A分子雲周辺に分布するダストの光学的特性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 上原隼、土橋一仁、西浦慎悟、中西裕之、下井倉ともみ、直井隆浩
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] W40とSerpens Southの星形成 (2020)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁、秦野義子、中村文隆
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] 星形成レガシープロジェクトII：M17 SWex の星形成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁、広瀬亜紗、中村文隆、島尻芳人、杉谷光司
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] 星形成レガシープロジェクトIV：はくちょう座領域の研究成果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁，片倉翔，遠藤修弘，高木知里、下井倉ともみ、中村文隆、島尻芳人、Jean-Philippe Bernard
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] TMC-1におけるゼーマン分裂検出と磁場強度測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中村文隆、楠根貴成、亀野誠司、土橋一仁、下井倉ともみ、谷口琴美、水野いづみ
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] おうし座分子雲周辺におけるダストの光学的性質の変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田悠人、土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟、上原隼、直井降浩
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] Serpens South Cloudの近赤外線偏光観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 楠根貴成、中村文隆、土橋一仁、下井倉ともみ、杉谷光司
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] Revealing the line-of-sight structures of Taurus Molecular Cloud 1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Dobashi, K., Shimoikura, T., Nakamura, F., Seiji Kameno, Mizuno, I., and Taniguchi, K.
  • 学会等名: The International Astronomical Union
  • 国際学会
• [学会発表] A Statistical Study of Cluster Formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimoikura, T., Dobashi, K., Shimoikura, T., Nakamura, F., Matsumoto, T. and Hirota, T.
  • 学会等名: The International Astronomical Union
  • 国際学会
• [学会発表] Long cyanopolyynes at the G28.28-0.36 hot core (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotomi Taniguchi, Masao Saito, Yusuke Miyamoto, Tomomi Shimoikura, Kazuhito Dobashi, Tomoya Hirota, Fumitaka Nakamura, Hiroyuki Ozeki, Tetsuhiro Minamidani, Hiroyuki Kaneko
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 星形成レガシープロジェクトIII W40とSerpens South領域のC18O分子輝線観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁、中村文隆
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 星団を形成するクランプの統計的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁、中村文隆、廣田朋也、松本倫明
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 星団を形成するクランプの回転を伴う収縮運動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、中村文隆、廣田朋也、松本倫明
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 星形成レガシープロジェクト M17 SWex領域の分子雲コアサーベイ (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬亜紗、土橋一仁、下井倉ともみ、中村文隆
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] HC3N・CCS分子輝線を利用したTMC-1の視線方向の構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、平原純一、谷口琴美、水野いづみ、亀野誠二、中村文隆
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 直線偏光観測とゼーマン観測を連携させた TMC-1 コアの磁場強度の見積もり (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村文隆、亀野誠二、水野いづみ、土橋一仁、下井倉ともみ、谷口琴美
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] Possibility of chemical differentiation among high-mass star-forming cores (2017)
  • 著者名/発表者名: Kotomi Taniguchi, Masao Saito, Tomoya Hirota, Fumitaka Nakamura, Hiroyuki Ozeki,Yusuke Miyamoto, Hiroyuki Kaneko,Tetsuhiro Minamidani, Kazuhito Dobashi, Tomomi Shimoikura
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 「太陽系の旅 銀河系の回転と地質年代」の教材開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水今日子、土橋一仁、下井倉ともみ、佐藤たまき、生田巳裕、鉄矢悦朗
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 小学校の授業で天体望遠鏡を使おう！初心者によくあるトラブルと対策 (2017)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] N2H+分子輝線の解析の学部生向け教材の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬亜紗、土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 学会等名: 日本天文学会