| 研究課題/領域番号 |
22KJ1070
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| 補助金の研究課題番号 |
22J21529 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
森井 嘉穂 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2024年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 星形成 / 大質量星形成 / 赤外線暗黒星雲 / 分子雲コア |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽の8倍以上の質量をもつ星、大質量星が、大質量なガス塊（分子雲コア）から形成されるのか、初期には小質量な分子雲コア が周囲から質量を獲得し大質量星を形成するのかは未だ論争中であり、星形成や銀河進化を理解する上で重要な課題の一つである。本研究は、 電波干渉計ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)を用いた高空間分解能観測により、赤外線暗黒星雲に形成される分子雲コアの形成過程や質量分布、重力不安定性やガスの運動を調べることで、大質量星形成初期段階を特徴づけることを目的としている。
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| 研究実績の概要 |
太陽の８倍以上の質量をもつ大質量星の形成過程を明らかにするため、赤外線で暗いガス雲（赤外線暗黒星雲）の高空間分解能観測のデータ解析を行なった。今年度は主に三つ研究を行なった。一つはダスト粒子の熱放射の観測から、星を形成すると期待されるガス塊を同定し、その質量や空間分布を調べたものである。査読論文としてAstrophysical Journalに投稿し2023年4月に受理された。二つ目として、分子からの放射を解析することで、高密度ガス塊で星形成活動がすでに始まっている兆候を検出し、進化段階の分類や重力不安定性の調査を行なった。三つ目の研究として、見積もったガス塊の質量と空間分布を用いて、どのようにしてガス塊ができたのか、分裂の過程を調べ、質量分布を作成し、より進化の進んだ段階や太陽近傍の星形成領域との比較を行うことで、大質量星形成初期段階のガス塊の特徴づけを行なった。
本研究は、赤外線暗黒星雲のサーベイ観測を通して、大質量星形成超初期段階にあるガス塊の特徴を調べ、大質量星形成シナリオを観測的に構築することを目的としたものである。今年度の研究は、ガス塊の性質を調べる上で不可欠な過程であり、今後、本解析の結果をより議論し、査読論文としてまとめることで、大量のサンプルを用いた、大質量星形成の初期条件の制約につながると期待される。
特に、分裂に関しては、本観測からガス塊は、先行研究で示されていたような、母体ガス雲で乱流が支配的である場合に期待される質量やガス塊間距離よりも小さい質量やガス塊間距離をもつことを明らかにした。それらは熱的な分子ガスの運動と重力のバランスから予想されるもの程度であり、大質量星形成初期段階のガス塊の形成に関する性質を、これまでよりも多くのサンプルから提案する結果である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
分子輝線データの画像化を行い、複数の輝線の検出や星形成活動の検出の有無を調べ、重力的不安定性の調査、分裂過程や質量関数の作成を行なった。予定していた計画よりも順調に進んでいる。昨年度は米国の研究機関に４ヶ月滞在し、共同研究者のもとで集中して解析を行なったことが進捗に大きく貢献したと考える。しかし、不確定性の見積りなどより細かい確認を行う必要があるため、今年度も引き続きこれらのデータの解析や議論を深め、査読論文として投稿することを目指す。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度までの解析により、大質量星形成初期段階のガス塊の分布や質量分布について明らかになってきた。今年度は、それらの解析の不確定性の見積りをしながら、査読論文としての投稿を目指し、さらにはより進化の進んだ大質量星形成領域の研究との比較も行う予定である。具体的には、進化段階の分類を踏まえた上での、重力不安定性とガス塊の進化の関係、コアの質量分布の進化などを明らかにしたいと考えている。大量のサンプルを用いた本研究により、初期段階の中でのガス塊の進化の議論が可能になると期待される。
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