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Studying Magnetized Binary Star Formation with ALMA

研究課題

研究課題/領域番号 23K22542
補助金の研究課題番号 22H01271 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関国立天文台

研究代表者

HULL CHARLES  国立天文台, アルマプロジェクト, 特別客員研究員 (70814755)

研究分担者 サヌエザ パトリシオ  国立天文台, アルマプロジェクト, 特任助教 (70769348)
中村 文隆  国立天文台, 科学研究部, 准教授 (20291354)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードstar formation / High-mass star formation / Magnetic Fields / binary stars / polrization / dust / magnetic fields / Star formation / Polarization / Magnetic fields / Binary stars / Dust
研究開始時の研究の概要

How does the magnetic field affect the formation of binary stars? This is a major outstanding question, given that half of Sun-like stars in the Milky Way Galaxy are in binary systems. Recent surveys by other telescopes have shown that very young star-forming sources fragment into binary systems on two different size scales as a result of two different formation mechanisms. Using cutting-edge data from the ALMA observatory, we will test these formation hypotheses in order to gain a better understanding of the origin of binary sources in our Galaxy.

研究実績の概要

The main achievement is that we have submitted the first article studying a binary system, including the magnetic field, in the high-mass regime. This article was led by the hired KAKENHI postdoc.

In this work we find a binary system forming immersed in a magnetic field having a hourglass morphology. All evidence points to a strongly magnetized environment: mass-to-flux ratio of 1.43, no coherent velocity gradients at large scales, lack of core/disk rotation, and absence of molecular outflows. However, in spite of being a strong regulator, the magnetic field fails to prevent the formation of the binary system.

In addition, we have carried out a large portion of data calibration and imaging of the main data set.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

The main data set to be used during this research arrived later than expected. However, this inconvenient did not stop to continue addressing the main scientific questions using the other data sets part of the project.

Because we had scripts ready, now with the main data in hand, we move faster than initially expected and we believe we will complete our project on time by the end of the fiscal year.

今後の研究の推進方策

The team, led by the hired postdoc, is working and will continue working hard to complete the data reduction (calibration, self-calibration, continuum imaging, and line imaging) as soon as possible.

The first publication of ALPPS will consist in a summary paper led by the hired postdoc. In this paper, we will determine the outflow orientation and search for the presence of velocity gradients and calculate their direction. These quantities will be compared with the magnetic field orientation to evaluate the importance of the magnetic field.

The second publication will combine the information extracted from paper 1 with the binary systems (information published in earlier works). We will then know if the magnetic field has any role in determining binary/multiple systems.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 11件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] On the Magnetic Field Properties of Protostellar Envelopes in Orion2024

    • 著者名/発表者名
      Huang Bo, Girart Josep M., 8 others, Hull Charles L. H, 10 others, Sanhueza Patricio, 4 others
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 963 号: 1 ページ: L31-L31

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad27d4

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA-QUARKS Survey: Detection of Two Extremely Dense Substructures in a Massive Prestellar Core2024

    • 著者名/発表者名
      Mai Xiaofeng、Liu Tie、Liu Xunchuan、Zhu Lei、Garay Guido、Goldsmith Paul F.、Juvela Mika、Liu Hongli、Mannfors Emma、Tej Anandmayee、Sanhueza Patricio、Li Shanghuo、Xu Fengwei、Semadeni Enrique Vazquez、Jiao Wenyu、Peng Yaping、Baug T.、Yang Aiyuan、... 、Tatematsu Ken’ichi、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 961 号: 2 ページ: L35-L35

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad19c3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA-QUARKS Survey. I. Survey Description and Data Reduction2024

    • 著者名/発表者名
      Liu Xunchuan、Liu Tie、Zhu Lei、Garay Guido、Liu Hong-Li、Goldsmith Paul、Evans Neal、Kim Kee-Tae、Liu Sheng-Yuan、Xu Fengwei、Lu Xing、Tej Anandmayee、Mai Xiaofeng、Bronfman Leonardo、Li Shanghuo、Mardones Diego、Stutz Amelia、Tatematsu Ken’ichi、et al.
    • 雑誌名

      Research in Astronomy and Astrophysics

      巻: 24 号: 2 ページ: 025009-025009

    • DOI

      10.1088/1674-4527/ad0d5c

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Scarcity of Dense Cores (n > 10^5 cm^-3) in High-latitude Planck Galactic Cold Clumps2024

    • 著者名/発表者名
      Xu Fengwei、Wang Ke、Liu Tie、Eden David、Liu Xunchuan、Juvela Mika、He Jinhua、Johnstone Doug、Goldsmith Paul、Garay Guido、Wu Yuefang、Soam Archana、Traficante Alessio、Ristorcelli Isabelle、Falgarone Edith、Chen Huei-Ru Vivien、Hirano Naomi、... 、Tatematsu Ken’ichi、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 963 号: 1 ページ: L9-L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad21e6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Physical conditions for dust grain alignment in Class 0 protostellar cores2023

    • 著者名/発表者名
      Le Gouellec V. J. M.、Maury A. J.、Hull C. L. H.、Verliat A.、Hennebelle P.、Valdivia V.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 675 ページ: A133-A133

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202245346

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: Studying the Complex Magnetic Field of L432023

    • 著者名/発表者名
      Karoly Janik, Nakanishi Hiroyuki, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 952 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acd6f2

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): The Warm-envelope Origin of Hot Corinos2023

    • 著者名/発表者名
      Hsu Shih-Ying、Liu Sheng-Yuan、Johnstone Doug、Liu Tie、Bronfman Leonardo、Chen Huei-Ru Vivien、Dutta Somnath、Eden David J.、Evans II Neal J.、Hirano Naomi、Juvela Mika、Kuan Yi-Jehng、Kwon Woojin、Lee Chin-Fei、Lee Chang Won、Lee Jeong-Eun、Li Shanghuo、... 、Tatematsu Ken'ichi、Yang Yao-Lun
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 956 号: 2 ページ: 120-120

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acefcf

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Salt-bearing Disk Candidates around High-mass Young Stellar Objects2023

    • 著者名/発表者名
      Ginsburg Adam、McGuire Brett A.、Sanhueza Patricio、Olguin Fernando、Maud Luke T.、Tanaka Kei E. I.、Zhang Yichen、Beuther Henrik、Indriolo Nick
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 942 号: 2 ページ: 66-66

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac9f4a

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA Survey of 70 μm Dark High-mass Clumps in Early Stages (ASHES). VI. The Core-scale CO Depletion2022

    • 著者名/発表者名
      Sabatini Giovanni、Bovino Stefano、Sanhueza Patricio、Morii Kaho、Li Shanghuo、Redaelli Elena、Zhang Qizhou、Lu Xing、Feng Siyi、Tafoya Daniel、Izumi Natsuko、Sakai Takeshi、Tatematsu Ken’ichi、Allingham David
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 936 号: 1 ページ: 80-80

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac83aa

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Core Population and Kinematics of a Massive Clump at Early Stages: An Atacama Large Millimeter/submillimeter Array View2022

    • 著者名/発表者名
      Redaelli Elena、Bovino Stefano、Sanhueza Patricio、Morii Kaho、Sabatini Giovanni、Caselli Paola、Giannetti Andrea、Li Shanghuo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 936 号: 2 ページ: 169-169

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac85b4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA Survey of 70 μm Dark High-mass Clumps in Early Stages (ASHES). VII. Chemistry of Embedded Dense Cores2022

    • 著者名/発表者名
      Li Shanghuo、Sanhueza Patricio、Lu Xing、Lee Chang Won、Zhang Qizhou、Bovino Stefano、Sabatini Giovanni、Liu Tie、Kim Kee-Tae、Morii Kaho、Tafoya Daniel、Tatematsu Ken’ichi、Sakai Takeshi、Wang Junzhi、Li Fei、Silva Andrea、Izumi Natsuko、Allingham David
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 939 号: 2 ページ: 102-102

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac94d4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Revealing the hourglass magnetic field in G333.46-0.16 using ALMA2024

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha, Chat Hull, Patricio Sanhueza
    • 学会等名
      Magnetic Fields from Clouds to Stars (Bfields-2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Fields in Massive Star-forming Regions (MagMaR) unveiled by ALMA2024

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha
    • 学会等名
      Star Formation Studies in India
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Fields in Massive Star-forming Regions (MagMaR)2023

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha
    • 学会等名
      Stellar Origins Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Fields in Massive Star-forming Regions (MagMaR)2023

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha
    • 学会等名
      Star Formation workshop: From clouds to cores
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigating the “hourglass” magnetic field in G333.46-0.16 using ALMA2023

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha, Chat Hull, Patricio Sanhueza
    • 学会等名
      Protostars and Planets VII
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unveiling the “hourglass” magnetic field in G333.46-0.16 using ALMA2023

    • 著者名/発表者名
      Piyali Saha, Chat Hull, Patricio Sanhueza
    • 学会等名
      East-Asian ALMA Science Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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