| 研究課題/領域番号 |
18J20641
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
前田 郁弥 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | 近傍銀河 / 星形成 / 分子雲 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、重い星の形成条件の明らかにするために、典型的な棒渦巻銀河を観測対象としている。棒渦巻銀河の腕部では活発に重い星を形成しているのに対して、棒部では顕著なダストレーンが見られ星形成の母胎となる分子ガスが豊富にあると思われるが、重い星の形成は見られない。この星形成の差が生じる原因を突き止めることで、重い星の形成条件の解明に迫っていく。
2018年度は本研究の第一段階として、まず、棒部で重い星の形成が見られない極端な棒構造を持つ銀河の棒部・腕部を対象に、星形成の現場である分子雲の性質に違いが見られるのか調べた。そのために、近傍の棒渦巻銀河NGC1300を対象にアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)を用いて、分子ガス輝線CO(1-0)の高角分解能観測を行った。その結果、重い星の形成が見られない極端な棒部において、分子雲を検出することに成功した。さらに、観測した分子雲の性質（分子ガス質量・大きさ・速度・ビリアル比）を求め、腕部の分子雲と比較したところ、これら諸性質に明らかな違いは見つからなかった。このことは、分子雲そのものの性質は重い星の形成の有無とは関係性が無いことを示しており、これまでの先行研究では得られなかった成果である。加えて、棒部には希薄な分子ガスが大量に存在する可能性がわかってきた。これは、腕部に比べて希薄、つまり密度の低い分子ガスの割合が多いことが、棒部の星形成を抑制しているという可能性である。この結果はALMAの観測によって得られた新たな知見である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2018年度は本研究の第一段階として、まず、棒部で重い星の形成が見られない極端な棒構造を持つ銀河の棒部・腕部を対象に、星形成の現場である分子雲の性質に違いが見られるのか調べることを目標の一つとした。この目標に対して、多少の遅れはあったものの、研究は概ね順調に進み、有意義な成果（研究実績の概要参照）が得られた。これは、ALMA望遠鏡に提出した観測提案が無事採択され、高角分解能観測が行われたおかげである。
2018年度のもう一つの目標が、シミュレーションとの比較検証を始めることであった。この目標に対しては、まだ検証の途中段階ではあるが、計画は概ね順調に進んでいる。共同研究者に依頼し、NGC1300の重力ポテンシャルを再現するような銀河のモデルを作成してもらうことで、分子雲の時間進化がわかってきたところである。分子雲の性質は観測結果と概ね一致しており、また、棒部では分子雲の衝突速度が腕部に比べて大きいことも明らかになってきた。さらに、棒部では希薄なガスが多いことも示唆されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、まず、密度の低い分子ガスの割合が多いことが、棒部の星形成を抑制しているという可能性が本当に正しいかどうかを調べる。このために、新たに野辺山45m望遠鏡で観測したデータの解析を進める。また、ALMA望遠鏡を用いたNGC1300の追観測を提案する予定である。
さらに、分子雲の運動が星形成抑制と関係しているかどうか調べるために、シミュレーションとの比較検証を継続して行う。特に、シミュレーション結果をもとに、観測された分子雲の衝突速度が棒部と腕部で違いがあるのか調べていく予定である。また、棒部における希薄なガスがどこにどのように分布しているのかも、シミュレーション結果をもとに調べていく。
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