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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K14757
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

國生 拓摩  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60803442)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード大マゼラン雲 / 誘発的星形成 / スーパーシェル / 近赤外線分光器 / 星形成
研究開始時の研究の概要

大マゼラン雲には直径1 kpcにも及ぶスーパーシェルが点在し、星間物質を圧縮して星形成を誘発すると考えられているが、大きな構造のため詳細な観測が難しく、そのメカニズムは謎に包まれている。本研究では、大マゼラン雲に対し衝撃波トレーサーの近赤外[FeII]・H2輝線サーベイ観測を行い、星間物質と相互作用するシェルを徹底して見つけ出す。また近・中間赤外線データをもとに前主系列星の位置と進化段階を調べ、星形成を伴うシェルを同定する。さらに、これらの星形成シェルの分光フォローアップ観測により星間物質の物理状態を調べ、スーパーシェルによる誘発的星形成のメカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

大マゼラン雲の前主系列星4825天体について星とダストの光度を求め、スーパーシェルとの関係を調べた。その結果、シェルに付随するガスに沿って若い前主系列星が分布しており、スーパーシェルによる誘発的星形成の兆候を捉えた。一方、スーパーシェルに付随する前主系列星の星質量は他の領域に比べて系統的に小さく、スーパーシェルによる誘発的星形成は、大質量星の形成には有効でないという示唆を得た。上記の解析と並行して、スーパーシェルに付随する星形成ガスの物理量をより詳しく調べるため、南アフリカ望遠鏡IRSFに搭載する近赤外線分光器の開発を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大マゼラン雲は近傍の星形成銀河で、金属量が低く初期宇宙の銀河と似ているため、初期宇宙の活発な星形成活動を理解するうえで重要なターゲットである。本研究では、超新星爆発や星風の複合体であるスーパーシェルと生まれたばかりの前主系列星の関係を調べ、スーパーシェルによる誘発的星形成は、大質量星の形成には有効でないという示唆を得た。また、スーパーシェルに付随する星形成ガスの特性を詳しく調べるため、南アフリカ望遠鏡IRSFに搭載する近赤外線分光器の開発を進めた。この観測装置は、本研究に限らず他の様々な観測研究でも有用である。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 南アフリカ天文台(南アフリカ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Properties of Star Formation of the Large Magellanic Cloud As Probed by Young Stellar Objects2023

    • 著者名/発表者名
      Kokusho Takuma、Torii Hiroki、Kaneda Hidehiro、Fukui Yasuo、Tachihara Kengo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 953 号: 1 ページ: 104-104

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ace10e

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional geometry and dust/gas ratios in massive star-forming regions over the entire LMC as revealed by the IRSF/SIRIUS survey2022

    • 著者名/発表者名
      Furuta Takuya、Kaneda Hidehiro、Kokusho Takuma、Nakajima Yasushi、Fukui Yasuo、Tsuge Kisetsu
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 号: 3 ページ: 639-655

    • DOI

      10.1093/pasj/psac025

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional dust geometry of the LMC HI ridge region as revealed by the IRSF/SIRIUS survey2021

    • 著者名/発表者名
      Furuta Takuya、Kaneda Hidehiro、Kokusho Takuma、Nakajima Yasushi、Fukui Yasuo、Tsuge Kisetsu
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 4 ページ: 864-879

    • DOI

      10.1093/pasj/psab052

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extinction and dust/gas ratio in the H?i ridge region of the LMC based on the IRSF/SIRIUS near-infrared survey2019

    • 著者名/発表者名
      Furuta T., Kaneda H., Kokusho T., Ishihara D., Nakajima Y., Fukui Y., and Tsuge K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/psz078

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] YSOの系統的観測で探る大マゼラン雲の星形成活動2022

    • 著者名/発表者名
      國生拓摩、鳥居洋希、金田英宏、福井康雄、立原研悟
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Current status of the near-infrared spectrometer for the IRSF telescope2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kokusho, Takuya Furuta, Genki Tomei, Yuki Katsurada, Yuki Fujii, Hidehiro Kaneda, Takahiro Nagayama
    • 学会等名
      The workshop on infrared astronomy with the IRSF
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IRSF/SIRIUS近赤外線サーベイ観測によるLMC大質量星形成領域のダストとガスの3次元構造の研究2022

    • 著者名/発表者名
      古田拓也
    • 学会等名
      2021年度IRSF勉強会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外線分光観測によるミラ型変光星の変光フェイズと酸化バナジウムの吸収線の関係2022

    • 著者名/発表者名
      藤﨑駿介
    • 学会等名
      2021年度IRSF勉強会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外線分光観測によるミラ型変光星の変光フェイズと酸化バナジウムの吸収線の関係2022

    • 著者名/発表者名
      藤﨑駿介
    • 学会等名
      2021年度連星系・変光星研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2021

    • 著者名/発表者名
      國生拓摩
    • 学会等名
      2020年度IRSF勉強会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      國生拓摩
    • 学会等名
      せいめいユーザーズミーティング
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      國生拓摩、古田拓也、石鉢卓也、森鼻久美子、金田英宏、永山貴宏、石原大助
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] IRSF望遠鏡に搭載する近赤外線分光器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      國生拓摩
    • 学会等名
      光赤外天文学大学間連携WS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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