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2021 年度 実績報告書

磁気乱流フィラメントの進化:分子雲コア形成と星質量を決めるコア重力崩壊の初期条件

公募研究

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 21H00045
研究機関徳島大学

研究代表者

古屋 玲  徳島大学, 教養教育院, 准教授 (60455201)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード偏波観測 / 星間磁場 / 星間ダスト / フィラメント状分子雲 / 分子雲コア
研究実績の概要

報告者らが国際協力で立ち上げたサブミリ波偏波計POL-2で取得したデータを利用して研究をさらに進めた. 本研究の狙いのひとつが 「直線偏波観測は星間磁場を捉えているのか?」の検証であるが, 最終年度では輻射場が非常に強いオリオン・ブライトバー周辺の観測を2022年秋に完了した.

2022年度に完了させた研究のひとつでは, おうし座分子雲にある分子雲コア L1521 F に着目した. 偏波観測の結果, 850 μmでトレースされる磁場は, 大局的に南北方向であるが, 450 μm ではこれに直交する構造をもつことがわかった. 詳細な解析の結果, 我々が捉えた1000 AUスケールの構造は擬似円盤(pseudo-disk)であること, この系では自己重力によるガスの落下運動が支配的であることがわかった. 研究協力者による, 理論シミュレーションの多数の結果と比較することで, 1000 AUスケールの現在の磁場の平均的な向きは, 系が重力収縮を始めるまえに存在した大局磁場は, ほぼ85度捻られていたと推定された.

国際協力パートナーが進める研究にも, 解析のアイデアを提案するかたちで参画した. そのうち, 主要なものとして大質量星形成領域Monocerous R2における波長850 μmでの偏波観測の結果がある. この研究からは, (1) 約1pcの領域全体は, ハブ・フィラメント構造を示し, 磁場は風車を彷彿させる渦巻き形状であった. (2) 磁場に沿って9本のフィラメントが同定され, それらの多くは磁気的亞臨界にあると推定される.(3) 求められた質量磁束比の不定性を考慮に入れても, 外周部は乱流圧よりも磁場で支えられており, 中心部は重力崩壊していることがわかった.

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

研究初年度において, オリオン座分子雲Aの積分記号型フィラメント(Integral shaped filamentary cloud; 以下ISF)の偏波撮像を完結することを目指したが, マウナケア山頂の天候に恵まれず, 当初計画の約60%の積分時間を達成するにとどまった(R4年3月). そこで施設使用料として執行予定であった当該研究費を繰り越した. 繰り越し時点の画像の到達感度では, ISF南部の分子雲コアのうち, 柱密度の高い分子雲コア最深部のみでの偏波検出に留まっていた.

今後の研究の推進方策

【現在までの進捗状況】で述べた, オリオン座分子雲Aの積分記号型フィラメント(Integral shaped filamentary cloud; 以下ISF)の直線偏波撮像を完結することがR4年4月段階の最大のタスクであった. 実際, 【研究実績の概要】で述べたように、R4年秋にオリオン・ブライトバー周辺の観測を完了し, オリオン座分子雲Aの積分記号型フィラメントの偏波撮像を完結している. 2023年5月現在, 波長850 μmデータについては較正処理を終えており, 科学的解析に着手している.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] 東アジア天文台/ハワイ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      東アジア天文台/ハワイ大学
  • [国際共同研究] 中央ランカシャー大学/ロンドン大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      中央ランカシャー大学/ロンドン大学
  • [国際共同研究] 台湾中央研究院(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾中央研究院
  • [国際共同研究] KASI(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      KASI
  • [国際共同研究] 香港中文大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      香港中文大学
  • [雑誌論文] JCMT BISTRO Observations: Magnetic Field Morphology of Bubbles Associated with NGC 63342023

    • 著者名/発表者名
      Tahani Mehrnoosh、Bastien Pierre、Furuya Ray S.、et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 944 ページ: 139~139

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acac81

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Twisted magnetic field in star formation processes of L1521F revealed by submillimeter dual-band polarimetry using the James Clerk Maxwell Telescope2023

    • 著者名/発表者名
      Fukaya Sakiko、Shinnaga Hiroko、Furuya Ray S、Tomisaka Kohji、Machida Masahiro N、Harada Naoto
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 ページ: 120~127

    • DOI

      10.1093/pasj/psac094

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: multiwavelength polarimetry of bright regions in NGC 2071 in the far-infrared/submillimetre range, with POL-2 and HAWC+2022

    • 著者名/発表者名
      Fanciullo Lapo、Kemper Francisca、Pattle Kate、Koch Patrick M、Sadavoy Sarah、Coude Simon、Soam Archana、Hoang Thiem、Onaka Takashi、Le Gouellec Valentin J M、Arzoumanian Doris、Berry David、Eswaraiah Chakali、Chung Eun Jung、Furuya Ray、et a;.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 512 ページ: 1985~2002

    • DOI

      10.1093/mnras/stac528

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic fields and outflows in the large Bok globule CB 542022

    • 著者名/発表者名
      Pattle Kate、Lai Shih-Ping、Sadavoy Sarah、Coude Simon、Wolf Sebastian、Furuya Ray、Kwon Woojin、Lee Chang Won、Zielinski Niko
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 515 ページ: 1026~1036

    • DOI

      10.1093/mnras/stac1356

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: A Spiral Magnetic Field in a Hub-filament Structure, Monoceros R22022

    • 著者名/発表者名
      Hwang Jihye、Kim Jongsoo、Pattle Kate、Lee Chang Won、Koch Patrick M.、Johnstone Doug、Tomisaka Kohji、Whitworth Anthony、Furuya Ray S.、et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 941 ページ: 51~51

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac99e0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO-2 Survey: Magnetic Fields of the Massive DR21 Filament2022

    • 著者名/発表者名
      Ching Tao-Chung、Qiu Keping、Li Di、Ren Zhiyuan、Lai Shih-Ping、Berry David、Pattle Kate、Furuya Ray、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 941 ページ: 122~122

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac9dfb

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] BISTRO Project Status (13)2023

    • 著者名/発表者名
      古屋 玲
    • 学会等名
      日本天文学会2023年度春季年会
  • [学会発表] BISTRO Project Status (12)2022

    • 著者名/発表者名
      古屋 玲
    • 学会等名
      日本天文学会2022年度秋季年会

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公開日: 2023-12-25  

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