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2023 年度 実績報告書

星間ガス質量の高精度な導出とそれを用いた銀河の大局的星生成過程の定量的理解

研究課題

研究課題/領域番号 20K04008
研究機関北海道大学

研究代表者

徂徠 和夫  北海道大学, 理学研究院, 教授 (80344464)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード銀河 / 星間ガス / 星生成
研究実績の概要

本研究は,銀河内部において恒星の材料となる星間ガスの質量を空間分解した上で正確に測定し,星生成率,ガス質量,星質量の間の関係を定量化することを目的とし,1)近傍銀河内部の領域ごとの高精度な分子ガス質量の導出,2)近傍銀河内部の領域ごとの原子ガス及び暗黒ガスの質量の導出,3)星質量―星生成率―ガス質量の関係の定量化と大局的な星生成過程の解明の観点から研究を進めた。
延長した最終年度は,1)について国立天文台野辺山宇宙電波観測所45m電波望遠鏡で取得した一酸化炭素分子のデータとアーカイブから取得した原子ガス,紫外線から遠赤外線に及ぶデータから推定した星間塵の量を比較し,一酸化炭素分子の強度から分子ガス量を算出する変換係数の銀河内空間分布を導出した。この変換係数を利用して分子ガス質量を求めると,星生成効率は銀河内部の構造によって大きく異ならないことが明らかになった。2)については原子ガスが支配的な銀河の外側領域と,分子ガスが支配的な内側領域において,分子ガスの星生成効率には違いが見られないが,原子ガスも含めた星生成効率は銀河の外側領域の方が低くなる傾向を発見した。一方で,星生成が開始されてからの経過時間を推定すると両領域での違いは見られず,ガスから星が生成される過程において,原子ガスから分子ガスへの転換が支配的である可能性を見出した。なお,暗黒ガスについてはデータを得ることできず,研究を進められなかった。3)については多数の近傍銀河のデータから,棒状構造や活動銀河核が銀河の中心部へのガス供給と消費に影響を及ぼし,星生成の活発さ,終焉に向けた推移が進む可能性を見出した。
期間全体として,分子ガスは一酸化炭素分子の最低準位間の遷移の観測が本質的であること,その上で変換係数を銀河ごと,領域ごとに求める必要があること,原子ガスから分子ガスへの転換についての理解を進める必要性を明らかにした。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] CO multi-line imaging of nearby galaxies (COMING). XII. CO-to-H2 conversion factor and dust-to-gas ratio2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Atsushi、Kuno Nario、Sorai Kazuo、Muraoka Kazuyuki、Miyamoto Yusuke、Kaneko Hiroyuki、Yajima Yoshiyuki、Tanaka Takahiro、Morokuma-Matsui Kana、Takeuchi Tsutomu T、Kobayashi Masato I N
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 ページ: 743~786

    • DOI

      10.1093/pasj/psad034

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular gas physical conditions in the central kpc of M 832024

    • 著者名/発表者名
      S. Suphapolthaworn, K. Sorai and D. Salak
    • 学会等名
      East Asian Young Astronomers Meeting 2024 (EAYAM 2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] NGC 4945 の分子ガスアウトフローの複数輝線解析2024

    • 著者名/発表者名
      瀧元健伸,徂徠和夫,Dragan Salak
    • 学会等名
      日本天文学会2024年春季年会
  • [学会発表] 近傍銀河における分子ガス-原子ガス比と星生成の関係2023

    • 著者名/発表者名
      浜響子,徂徠和夫
    • 学会等名
      日本天文学会2023年秋季年会
  • [学会発表] 渦巻銀河における形態学的特徴の検出手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      清水一揮,徂徠和夫
    • 学会等名
      日本天文学会2023年秋季年会
  • [学会発表] Molecular gas physical conditions in the central kpc of M 832023

    • 著者名/発表者名
      S. Suphapolthaworn, K. Sorai and D. Salak
    • 学会等名
      2023 Asia-Pacific Regional IAU Meeting (APRIM 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular gas physical conditions in the central kpc of M 832023

    • 著者名/発表者名
      S. Suphapolthaworn, K. Sorai and D. Salak
    • 学会等名
      35th URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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