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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Pursuit of molecular filaments associated with supernova remnants

Publicly Offered Research

Project AreaA Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy
Project/Area Number 19H05075
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

佐野 栄俊  国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (50739472)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords分子雲形成 / フィラメント / 超新星残骸 / ALMA / 電波天文学 / W28
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、分子雲の形成機構として注目を集めている「複数の衝撃波層による連鎖的分子雲形成モデル」(Inutsuka et al. 2015, A&A, 580, 49) の観測的検証を最終目的とする。その達成のために、超新星残骸や電離領域の境界面に位置する分子雲を十分な空間分解能で解像し、衝撃波によって進化・形成された分子雲のフィラメント状分布およびその物理量を明らかにして、理論モデルとの比較検討を行う。本年度は、ALMA により得られた観測データの解析および成果発表に注力した。主な研究成果は以下の通りである。
[1] 超新星残骸 RXJ1713.7-3946 に付随する分子雲を、ALMA 電波干渉計を用いて ~0.02 pc という前例のない空間分解能で解像した。結果として、直径 ~0.06-0.10 pc, 密度 ~10^4 cm^-3 の粒状またはフィラメント状の矮小分子雲を数十個特定した。これらは超新星爆発母天体からの恒星風圧縮によって形成されたとみられ、高密度なため衝撃波に曝されながらも生き残った成分であることが明らかになった。フィラメント状分子雲の形成・進化を紐解く上で重要な観測結果である。成果は The Astrophysical Journal Letters に筆頭著者論文として投稿・出版済みである。
[2] 超新星残骸 W28 に付随する分子雲を、ALMA ACA によって ~0.06 pc の空間分解能で解像した。結果として、幅 ~0.1 pc、典型的な線密度 20-30 太陽質量/pc のフィラメント状分子雲を多数発見した。これらは星形成を伴っていないことから、超新星残骸の衝撃波によって過去数万年の間に形成された高密度分子雲と解釈した。本成果は国内外の研究会で講演し、現在査読つき論文としてまとめている。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Adelaide/Western Sydney University(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Adelaide/Western Sydney University
  • [Int'l Joint Research] CfA(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      CfA
  • [Int'l Joint Research] FAU Erlangen-Nurnberg(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      FAU Erlangen-Nurnberg
  • [Journal Article] Intrusion of MeV-TeV Cosmic Rays into Molecular Clouds Studied by Ionization, the Neutral Iron Line, and Gamma Rays2021

    • Author(s)
      Fujita Yutaka、Nobukawa Kumiko K.、Sano Hidetoshi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 908 Pages: 136~142

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abce62

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The interstellar medium in young supernova remnants: key to the production of cosmic X-rays and gamma-rays2021

    • Author(s)
      Sano Hidetoshi、Fukui Yasuo
    • Journal Title

      Astrophysics and Space Science

      Volume: 366 Pages: 58~74

    • DOI

      10.1007/s10509-021-03960-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pursuing the Origin of the Gamma Rays in RX J1713.7-3946 Quantifying the Hadronic and Leptonic Components2021

    • Author(s)
      Fukui Yasuo、Sano Hidetoshi、Yamane Yumiko、Hayakawa Takahiro、Inoue Tsuyoshi、Tachihara Kengo、Rowell Gavin、Einecke Sabrina
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 915 Pages: 84~98

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abff4a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ALMA CO Observations of the Mixed-morphology Supernova Remnant W49B: Efficient Production of Recombining Plasma and Hadronic Gamma Rays via Shock-Cloud Interactions2021

    • Author(s)
      Sano H.、Yoshiike S.、Yamane Y.、Hayashi K.、Enokiya R.、Tokuda K.、Tachihara K.、Rowell G.、Filipovic M. D.、Fukui Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 919 Pages: 123~137

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0dba

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An Unbiased CO Survey toward the Northern Region of the Small Magellanic Cloud with the Atacama Compact Array. I. Overview: CO Cloud Distributions2021

    • Author(s)
      Tokuda Kazuki、Kondo Hiroshi、Ohno Takahiro、Konishi Ayu、Sano Hidetoshi、Tsuge Kisetsu、Zahorecz Sarolta、Goto Nao、Neelamkodan Naslim、Wong Tony、Sewilo Marta、Fukushima Hajime、Takekoshi Tatsuya、Muraoka Kazuyuki、Kawamura Akiko、Tachihara Kengo、Fukui Yasuo、Onishi Toshikazu
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 922 Pages: 171~186

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac1ff4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of a Wind-blown Bubble Associated with the Supernova Remnant G346.6-0.2: A Hint for the Origin of Recombining Plasma2021

    • Author(s)
      Sano H.、Suzuki H.、Nobukawa K. K.、Filipovic M. D.、Fukui Y.、Moriya T. J.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 923 Pages: 15~25

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac1c02

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Associated Molecular and Atomic Clouds with X-Ray Shell of Superbubble 30 Doradus C in the LMC2021

    • Author(s)
      Yamane Y.、Sano H.、Filipovic M. D.、Tokuda K.、Fujii K.、Babazaki Y.、Mitsuishi I.、Inoue T.、Aharonian F.、Inaba T.、Inutsuka S.、Maxted N.、Mizuno N.、Onishi T.、Rowell G.、Tsuge K.、Voisin F.、Yoshiike S.、Fukuda T.、Kawamura A.、Bamba A.、Tachihara K.、Fukui Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 918 Pages: 36~52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0adb

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Element Stratification in the Middle-aged SN Ia Remnant G344.7-0.12020

    • Author(s)
      Fukushima Kotaro、Yamaguchi Hiroya、Slane Patrick O.、Park Sangwook、Katsuda Satoru、Sano Hidetoshi、Lopez Laura A.、Plucinsky Paul P.、Kobayashi Shogo B.、Matsushita Kyoko
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 897 Pages: 62~74

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab94a6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Near-infrared [Fe II] and H2 Line Mapping of the Supernova Remnant IC 443 with the IRSF/SIRIUS2020

    • Author(s)
      Kokusho Takuma、Torii Hiroki、Nagayama Takahiro、Kaneda Hidehiro、Sano Hidetoshi、Ishihara Daisuke、Onaka Takashi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 899 Pages: 49~56

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9cb3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shock-Cloud Interaction in the Southwestern Rim of RX J1713.7-3946 Evidenced by Chandra X-Ray Observations2020

    • Author(s)
      Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Sano Hidetoshi、Tsuru Takeshi Go
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 900 Pages: L5~L10

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abaef0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ALMA CO Observations of Gamma-Ray Supernova Remnant N132D in the Large Magellanic Cloud: Possible Evidence for Shocked Molecular Clouds Illuminated by Cosmic-Ray Protons2020

    • Author(s)
      Sano H.、Plucinsky P. P.、Bamba A.、Sharda P.、Filipovic M. D.、Law C. J.、Alsaberi R. Z. E.、Yamane Y.、Tokuda K.、Acero F.、Sasaki M.、Vink J.、Inoue T.、Inutsuka S.、Shimoda J.、Tsuge K.、Fujii K.、Voisin F.、Maxted N.、Rowell G.、Onishi T.、Kawamura A.、Mizuno N.、Yamamoto H.、Tachihara K.、Fukui Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 902 Pages: 53~66

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb469

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ALMA CO Observations of the Gamma-Ray Supernova Remnant RX J1713.7-3946: Discovery of Shocked Molecular Cloudlets and Filaments at 0.01 pc Scales2020

    • Author(s)
      Sano H.、Inoue T.、Tokuda K.、Tanaka T.、Yamazaki R.、Inutsuka S.、Aharonian F.、Rowell G.、Filipovic M. D.、Yamane Y.、Yoshiike S.、Maxted N.、Uchida H.、Hayakawa T.、Tachihara K.、Uchiyama Y.、Fukui Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 904 Pages: L24~L30

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abc884

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ALMA CO observations of a giant molecular cloud in M33: Evidence for high-mass star formation triggered by cloud-cloud collisions2020

    • Author(s)
      Sano Hidetoshi、Tsuge Kisetsu、Tokuda Kazuki、Muraoka Kazuyuki、Tachihara Kengo、Yamane Yumiko、Kohno Mikito、Fujita Shinji、Enokiya Rei、Rowell Gavin、Maxted Nigel、Filipovic Miroslav D、Knies Jonathan、Sasaki Manami、Onishi Toshikazu、Plucinsky Paul P、Fukui Yasuo
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Pages: S62~S74

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa045

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 再結合優勢プラズマを持つ超新星残骸 G346.6-0.2 に付随する星間雲2022

    • Author(s)
      佐野栄俊, 鈴木寛大, 信川久実子, Miroslav D. Filipovic, 福井康雄, 守屋尭
    • Organizer
      日本天文2022年春季年会
  • [Presentation] 超新星残骸の多波長観測で探る星間現象2022

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      宇宙電波懇談会シンポジウム2021
  • [Presentation] ALMA で探るフィラメント状分子雲の形成機構2022

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      新学術領域「星惑星形成」大研究会
  • [Presentation] ALMA で探る超新星残骸の物理過程2022

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      SNR Workshop 2022
  • [Presentation] ALMA CO Observations of the Gamma-Ray Supernova Remnant RX J1713.7-3946: Discovery of Shocked Molecular Cloudlets and Filaments at 0.01 pc scales2021

    • Author(s)
      Sano, H., T. Inoue, K. Tokuda, T. Tanaka, R. Yamazaki, S. Inutsuka, F. Aharonian, G. Rowell, M. Filipovic , Y. Yamane, S. Yoshiike, N. Maxted, H. Uchida, T. Hayakawa, K. Tachihara, Y. Uchiyama, Y. Fukui
    • Organizer
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Studies of Gamma-ray Emission from Molecular and Atomic Clouds with CTA2021

    • Author(s)
      Sano, H. and Y. Fukui
    • Organizer
      COSPAR 2021: 43rd COSPAR Scientific Assembly
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ALMAによるガンマ線超新星残骸RX J1713.7-3946の観測2021

    • Author(s)
      佐野栄俊, 井上剛志, 犬塚修一郎, 山根悠望子, 吉池智史, 早川貴敬, 立原研悟, 福井康雄, 徳田一起, 田中孝明, 内田裕之, 山崎了, 内山泰伸, F. Aharonian, G. Rowell, M. D. Filipovic, N. Maxted
    • Organizer
      日本天文学会2021年春季年会
  • [Presentation] 電波干渉計で探るフィラメント状分子雲の形成機構2021

    • Author(s)
      佐野栄俊, 徳田一起, 山根悠望子, 井上剛志, 犬塚修一郎, 立原研悟, 福井康雄
    • Organizer
      日本天文学会2021年春季年会
  • [Presentation] ALMA による超新星残骸 W49B の観測: 宇宙線加速と過電離プラズマの起源2021

    • Author(s)
      佐野栄俊, 吉池智史, 山根悠望子, 立原研悟, 福井康雄, 林克洋, 榎谷玲依, 徳田一起, G. Rowell, M. Filipovic
    • Organizer
      日本天文学会2021年秋季年会
  • [Presentation] ALMA による超新星残骸 W49B の CO 観測: ガンマ線と過電離プラズマの起源の探究2021

    • Author(s)
      佐野栄俊, 吉池智史, 山根悠望子, 立原研悟, 福井康雄, 林克洋, 榎谷玲依, 徳田一起, G. Rowell, M. Filipovic
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] Interstellar Hydrogen in Gamma-Ray Supernova Remnants as a Key to Understanding the Origin of Cosmic Rays2021

    • Author(s)
      Sano, H.
    • Organizer
      Linking the science of large interferometers in the 2030s
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ASTE science I: Supernova Remnants2021

    • Author(s)
      Sano, H.
    • Organizer
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] FUGIN の成果を軸とした超新星残骸研究の新展開2020

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      FUGIN & COMING リモート研究会
  • [Presentation] ALMA による TeV ガンマ線超新星残骸 N132D の観測2020

    • Author(s)
      佐野栄俊, 山根悠望子, 柘植紀節, 立原研悟, 福井康雄, 徳田一起, 馬場彩, P. P. Plucinsky, M. D. Filipovic, G. Rowell, F. Voisin, 他 N132D プロジェクトチーム
    • Organizer
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [Presentation] ALMA 電波干渉計による銀河系内超新星残骸観測の新展開2020

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      超新星残骸リモート研究会2020
  • [Presentation] 恒星風圧縮によるフィラメント状分子雲の形成2020

    • Author(s)
      佐野栄俊
    • Organizer
      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~
  • [Presentation] ALMA 電波干渉計によるガンマ線超新星残骸 RX J1713.7-3946 北西部の観測2020

    • Author(s)
      佐野栄俊, 井上剛志, 徳田一起, 田中孝明, 山崎了, 犬塚修一郎, F. Aharonian, G. Rowell, M. D. Filipovic , 山根悠望子, 吉池智史, N. Maxted, 内田裕之, 早川貴敬, 立原研悟, 内山泰伸, 福井康雄
    • Organizer
      高エネルギー宇宙物理学研究会2020
  • [Presentation] An ALMA View of Molecular Cloudlets/Filaments in the Supernova Remnant RX J1713.7-39462020

    • Author(s)
      Sano, H., T. Inoue, K. Tokuda, T. Tanaka, R. Yamazaki, S. Inutsuka, F. Aharonian, G. Rowell, M. Filipovic , Y. Yamane, S. Yoshiike, N. Maxted, H. Uchida, T. Hayakawa, K. Tachihara, Y. Uchiyama, Y. Fukui
    • Organizer
      NAOJ Division of Science & CfCA workshop 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] SNR Workshop 2022

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~hsano/SNRWS/2022/index.html

  • [Remarks] 超新星残骸において陽子起源ガンマ線の分離測定に初めて成功

    • URL

      https://sci.nao.ac.jp/main/highlights/20210823

URL: 

Published: 2022-12-28  

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