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2020 年度 実施状況報告書

分子雲コア精密観測による乱流起源の超低質星/褐色矮星形成メカニズムの調査

研究課題

研究課題/領域番号 18K13582
研究機関大阪府立大学

研究代表者

徳田 一起  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (60802139)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード分子雲コア / 褐色矮星形成 / 小質量星形成 / ALMA / 電波望遠鏡
研究実績の概要

超低質量星や褐色矮星の形成機構に関しては 1 太陽質量程度の星の形成機構に比べて大きく取り遅れている。その理由としては、母体となる非常に高密度で低 質量なガス塊の形成要因が理解されていないことが挙げられる。本研究では、ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array)を用いることにより、超低質量星の母体となる高密度分子雲コアの観測し、その形成メカニズムに迫るものである。太陽系近傍にある分子雲コアをALMAを用いて観測するとこにより、超低質量で高密度なガス塊がどの程度の割合で埋もれているかを調査する。さらに同望遠鏡を用いて複数分子輝線での高い空間分解能での観測を実施し、高密度コア形成に周囲の環境 (乱流) がどのような役割を果たしたかを明らかにする。 本年度までに、乱流分子雲コア中で形成された、超高密度/低質量の分子雲コアの存在や(Tokuda et al. 2018, ApJ, 826, 8)や、おうし座領域の星なし分子雲コアにおいてMC5Nという天体が最も密度が高く、かつ分子雲コアの質量が典型的なものと比べて1桁近く小さい(0.2-0.4 太陽質量程度)ことを見出したことを報告した(Tokuda et al. 2019, PASJ, 71, 73)。本年度は、ALMA Cycle 6で採択されたおうし座領域における30個以上に渡る分子雲コアのサーベイ観測のデータ解析/論文化を行い、これまで見出されてこなかった、高密度分子雲コアの統計的性質や、星形成直前の複雑な分裂/合体構造などが見出され、褐色矮星だけでなく一般的な太陽質量程度の天体において数1000au程度の内部構造が星形成前に発達すること及びその時間スケールを明らかにした(Tokdua et al. 2020, ApJ, 899, 10)。

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

本研究ではTokuda et al. 2018, Tokuda et al. 2019の成果を受けて、おうし座領域全域にわたる分子雲コアのサーベイを実行することができた。褐色矮星に至る可能性が大きい分子雲コアはTokuda et al. 2019で検出したもののみであったが、その統計的な存在量より、分子雲が分裂し褐色矮星形成に至る前駆体は基本的には希であることがわかった。これは当初は予想していなかった成果である。高密度分子雲コアの統計的性質や、星形成直前の複雑な分裂/合体構造などが見出され、褐色矮星だけでなく一般的な太陽質量程度の天体において数1000au程度の内部構造が星形成前に発達すること及びその時間スケールを明らかにすることができた(Tokdua et al. 2020)ため、区分を(1)と評価する。

今後の研究の推進方策

対面での研究発表の場が確保できなかったので、新型コロナウィルスの感染拡大状況次第ではあるが、国内外の研究会で発表を行う。また現在、南のかんむり座領域のALMA望遠鏡を用いた観測データの解析にも着手しており、おうし座領域で見れたような褐色矮星の前駆体となるような分子雲コアがどの程度存在しているかを明らかにしていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスのため、学会発表や研究打ち合わせに関する出張が不可となり、旅費が大幅に使用できなかった。次年度については、感染状況にもよるがこの予算を用いて各種学会発表に参加する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] IRFU/Service dAstrophysique(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IRFU/Service dAstrophysique
  • [雑誌論文] ALMA view of the Galactic super star cluster RCW?38 at 270?au resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Torii Kazufumi、Tokuda Kazuki、Tachihara Kengo、Onishi Toshikazu、Fukui Yasuo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 ページ: 205~219

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The formation of the young massive cluster B1 in the Antennae Galaxies (NGC?4038/NGC?4039) triggered by cloud?cloud collision2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuge Kisetsu、Tachihara Kengo、Fukui Yasuo、Sano Hidetoshi、Tokuda Kazuki、Ueda Junko、Iono Daisuke
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 ページ: 417~430

    • DOI

      10.1093/pasj/psab008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FRagmentation and Evolution of Dense Cores Judged by ALMA (FREJA). I. Overview: Inner ?1000 au Structures of Prestellar/Protostellar Cores in Taurus2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Kazuki、Fujishiro Kakeru、Tachihara Kengo、Takashima Tatsuyuki、Fukui Yasuo、Zahorecz Sarolta、Saigo Kazuya、Matsumoto Tomoaki、Tomida Kengo、Machida Masahiro N.、Inutsuka Shu-ichiro、Andr? Philippe、Kawamura Akiko、Onishi Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: 10~10

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9ca7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Low-velocity Bipolar Outflow from a Deeply Embedded Object in Taurus Revealed by the Atacama Compact Array2020

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Kakeru、Tokuda Kazuki、Tachihara Kengo、Takashima Tatsuyuki、Fukui Yasuo、Zahorecz Sarolta、Saigo Kazuya、Matsumoto Tomoaki、Tomida Kengo、Machida Masahiro N.、Inutsuka Shu-ichiro、Andr? Philippe、Kawamura Akiko、Onishi Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: L10~L10

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab9ca8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ALMA Observations of Giant Molecular Clouds in M33. II. Triggered High-mass Star Formation by Multiple Gas Colliding Events at the NGC 604 Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Kazuyuki、Kondo Hiroshi、Tokuda Kazuki、Nishimura Atsushi、Miura Rie E.、Onodera Sachiko、Kuno Nario、Zahorecz Sarolta、Tsuge Kisetsu、Sano Hidetoshi、Fujita Shinji、Onishi Toshikazu、Saigo Kazuya、Tachihara Kengo、Fukui Yasuo、Kawamura Akiko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 903 ページ: 94~94

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb822

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The formation of young massive clusters triggered by cloud?cloud collisions in the Antennae galaxies NGC?4038/NGC?40392020

    • 著者名/発表者名
      Tsuge Kisetsu、Fukui Yasuo、Tachihara Kengo、Sano Hidetoshi、Tokuda Kazuki、Ueda Junko、Iono Daisuke、Finn Molly K
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 ページ: S35~S61

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa033

    • 査読あり
  • [学会発表] ALMA ACA による小マゼラン雲超広域 CO 探査 (1): CO 分子雲の大局的分布2021

    • 著者名/発表者名
      徳田一起, Zahorecz Sarolta (大阪府大/国立天文台), 大野峻宏, 柘植紀節, 立原研悟, 福井康雄 (名古 屋大), 佐野栄俊, 河村晶子 (国立天文台), 近藤滉, 小西亜侑, 村岡和幸, 大西利和 (大阪府大), 福島肇 (筑波大), 竹腰達哉 (北見工業大)
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
  • [学会発表] 小質量星形成極初期段階分子雲コアH3+重水素化合物の観測2021

    • 著者名/発表者名
      徳田一起
    • 学会等名
      ALMA高周波バンドを用いた星形成研究を考える
  • [学会発表] 単一鏡と干渉計で明らかにする局所銀河群巨大分子雲の全貌2021

    • 著者名/発表者名
      徳田 一起
    • 学会等名
      (サブ)ミリ波単一鏡の革新で挑む, 天文学の未解決問題
  • [学会発表] ALMA ACA サーベイで探る Taurus 領域分子雲コア進化の統計的研究 (4): N2D+ 輝線と1.3 mm連続波の比較から考察する分子雲コア進化段階2020

    • 著者名/発表者名
      徳田一起, Zahorecz Sarolta (大阪府大/国立天文台), 立原研悟, 福井康雄, 犬塚修一郎 (名古屋大), 松 下祐子, 西合一矢, 河村晶子 (国立天文台), 松本倫明 (法政大), 町田正博, 佐伯優, 原田直人, 柳玉華, 山崎駿 (九州大), 富田賢吾 (大阪大), 山崎康正, 大西利和 (大阪府大)
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [学会発表] 最新電波望遠鏡で星の卵の進化を追う 星誕生の瞬間を求めて2020

    • 著者名/発表者名
      徳田一起
    • 学会等名
      2020年度 第50回 天文・天体物理若手夏の学校
    • 招待講演
  • [学会発表] 局所銀河群の分子雲観測2020

    • 著者名/発表者名
      徳田一起
    • 学会等名
      分子雲から原始星誕生までを追う ~新時代の星形成モデル構築に向けて~
  • [学会発表] ALMAによるおうし座領域分子雲コアの統計的研究: 星なし分子雲コアからファーストコアまで2020

    • 著者名/発表者名
      徳田一起
    • 学会等名
      大研究会2020
  • [学会発表] FRagmentation and Evolution of Dense Cores Judged by ALMA (FREJA): Inner ~1000 au Structures of Prestellar Cores in Taurus2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tokuda
    • 学会等名
      Cold Cores workshop in December 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA CO Observations toward Local Group of Galaxies (LMC/SMC/M33)2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tokuda
    • 学会等名
      ALMA Grant Fellow Symposium 2020
  • [備考] アルマ望遠鏡が追う星のヒナ誕生までの10万年―星の卵の「国勢調査」―

    • URL

      https://www.osakafu-u.ac.jp/press-release/pr20200807/

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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