研究領域 | 新しい星形成論によるパラダイムシフト:銀河系におけるハビタブル惑星系の開拓史解明 |
研究課題/領域番号 |
21H00058
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研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
理工系
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研究機関 | 国立天文台 (2022) 東京工業大学 (2021) |
研究代表者 |
田中 圭 国立天文台, アルマプロジェクト, 特別客員研究員 (20634455)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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キーワード | 星形成 / ALMA / 低金属量 / 大質量星形成 / 電波天文学 / 理論天文学 |
研究開始時の研究の概要 |
星々の誕生過程は宇宙史を通じて普遍的だったのでしょうか?それとも金属量が増加することで、そのダイナミクスは変化してきたのでしょうか?初期宇宙のような低金属量環境での星形成過程, 特に円盤形成やアウトフロー噴出といった原始星ダイナミクスについての観測的研究はまだ全くと言っていいほどなされていないのが現状です。そこで本研究ではALMA望遠鏡による低金属量近傍銀河・大小マゼラン雲における原始星サーベイ観測を主軸に、理論研究を組み合わせることで「星形成過程の金属量依存性」を明らかにすることを目指します。
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研究実績の概要 |
本研究では観測と理論の両面から星形成の普遍性と多様性の調査を行っている。下西准教授, Zhang研究員, 徳田特任助教等との国際協力のもとで、ALMA観測を用いて大小マゼラン雲における大質量原始星サーベイ観測を進めた。特に今年度は小マゼラン雲における原始星アウトフロー、ホットコアの初検出を報告することができた (Tokuda et al. 2022; Shimonishi et al. 2022)。また、更なるデータ解析の結果、銀河系と大マゼラン雲における原始星アウトフローの物理特性は良く似ているが、小マゼラン雲の高光度原始星においてCO分子アウトフローは極端に弱いことが発見された (Tanaka et al., in prep.)。この結果は、小マゼラン雲程度の金属量環境(~0.2太陽金属量)では、アウトフロー駆動機構が働かないか、CO分子が非常に効率的に解離されていることを示唆しており、物理と化学の両面から更なる調査が必要となる。 一方、理論面からは、松木場研究員等との共同研究では、輻射流体力学シミュレーションを用いた円盤自己重力安定性についての詳細な研究を行い、低金属量環境では重力不安よる激しい円盤分裂が発生することが明らかになった (Matsukoba et al. 2022)。さらに山室氏, 奥住准教授との共同研究から、円盤内ダスト成長によって重力安定性や電離フィードバックの性質が影響をうけることもわかってきた。これらの成果により、初期宇宙に似た低金属量における大質量星形成の物理・化学過程の普遍性と多様性に新たな知見が得られつつある。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
概ね計画通り研究が進められている。ALMA観測では想定していた以上に成果が得られており、多くの発見に繋がっている。理論面からも、ダスト成長や円盤分裂の物理過程が詳細に理解されるようになっている。
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今後の研究の推進方策 |
今後、ALMA望遠鏡による更に高分解能観測の大小マゼラン雲原始星観測データが得られることになっていて、低金属量環境における、重力分裂やフィードバックといった物理過程や、ダストからの揮発性物質の昇華による宇宙化学進化について、新たな発見が期待される。
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