Study of Planet Formation in Protostellar Disks with the ALMA Large Program

利用 ALMA 大计划研究原恒星盘中的行星形成

• 批准号: 21H04495
• 负责人: 高桑 繁久
• 金额: $ 16.72万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04495/
• 关键词: 星、惑星形成; ALMA望遠鏡; eDisk; 国際共同プロジェクト; 惑星形成; 原始星

本研究は、国際共同研究体制の元に実施中のALMA望遠鏡の大型観測プログラム「eDisk」により、生まれたばかりの星「原始星」周囲における惑星の形成過程を明らかにすることである。eDiskの観測、データキャリブレーションは昨年までに完了し、現在は、プロジェクト全体を紹介するoverview paper, および個々の天体ごとに初期成果をまとめるfirst-look papersを執筆中である。波長1.3-mmのダスト連続波では、１９天体に及ぶ観測天体すべてにおいて、半径数天文単位から数百天文単位と大きさのバラエティに富んだダスト円盤が存在することが明らかになった。さらにこれらのダスト円盤において、惑星の存在を示唆する溝状の内部構造が最も進化段階が進んだ２天体(L1489 IRS, IRS 63)のみでみられた。この観測結果は、惑星形成が中心星の進化に伴って段階的に進んでいる様相を反映している可能性がある。一方、分子輝線による観測では、原始星円盤に付随する分子ガスを検出することに成功した。円盤中の分子ガスの運動は、太陽系の天体と同様のケプラー回転運動を示しており、円盤が惑星形成の現場となっていることを示している。またこれにより、光学観測では検出されないためこれまで見積もりが非常に困難であった原始星の質量を見積もることにも成功した。さらに円盤の外側では、角運動量を保存しつつ円盤に向かって自由落下するストリーマーの成分が５天体でみられた。こういった降着ストリーマーは惑星形成の現場である円盤の成長過程を表しており、惑星形成過程の初期状態を決定付けている可能性がある。

这项研究旨在利用ALMA望远镜的大型观测项目“eDisk”来阐明新生恒星“原恒星”周围行星的形成过程，该项目是在国际合作研究系统下进行的。 eDisk 的观测和数据校准已于去年完成，目前我们正在撰写介绍整个项目的概述论文和总结每个天文物体的初步结果的初步论文。利用波长为1.3毫米的连续尘埃波，发现所有19个观测物体都具有半径从几个天文单位到数百个天文单位不等的尘盘。此外，在这些尘埃盘中，仅在两个最先进的天体（L1489 IRS、IRS 63）中观察到表明行星存在的凹槽状内部结构。这一观察结果可能反映出，随着中心恒星的演化，行星的形成是分阶段进行的。与此同时，使用分子发射线的观测成功地检测到了与原恒星盘相关的分子气体。圆盘中分子气体的运动表现出类似于太阳系天体的开普勒旋转，表明圆盘是行星形成的场所。这也使他们能够成功估计原恒星的质量，这在以前是极其难以估计的，因为它不是通过光学观测检测到的。此外，在圆盘外部，在五个物体中观察到了保持角动量并自由落向圆盘的流光分量。这些吸积流代表了盘的生长过程，盘是行星形成的场所，并且可能决定行星形成过程的初始状态。

项目成果

National Radio Astronomy Observatory/University of Virginia/University of Illinois(米国)

国家射电天文台/弗吉尼亚大学/伊利诺伊大学（美国）

Increasing Mass-to-flux Ratio from the Dense Core to the Protostellar Envelope around the Class 0 Protostar HH 211

• DOI: 10.3847/1538-4357/aca47f
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Hsi-Wei Yen;P. Koch;Chin-Fei Lee;N. Hirano;N. Ohashi;Jinshi Sai (Insa Choi);S. Takakuwa;Ya-wen Tang;K. Tatematsu;B. Zhao

Misaligned Twin Molecular Outflows from the Class 0 Protostellar Binary System VLA 1623A Unveiled by ALMA

ALMA 揭晓 0 级原恒星双星系统 VLA 1623A 的错位双分子流出

• DOI: 10.3847/1538-4357/abb810
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Hara Chihomi;Kawabe Ryohei;Nakamura Fumitaka;Hirano Naomi;Takakuwa Shigehisa;Shimajiri Yoshito;Kamazaki Takeshi;Di Francesco James;Machida Masahiro N.;Tamura Motohide;Saigo Kazuya;Matsumoto Tomoaki;Tomida Kengo
• 通讯作者: Tomida Kengo

Chemical Compositions in the Vicinity of Protostars in Ophiuchus

蛇夫座原恒星附近的化学成分

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac214e
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Taniguchi Kotomi;Majumdar Liton;Plunkett Adele;Takakuwa Shigehisa;Lis Dariusz C.;Goldsmith Paul F.;Nakamura Fumitaka;Saito Masao;Herbst Eric
• 通讯作者: Herbst Eric

台湾中央研究院/国立清華大学(その他の国・地域)

台湾中央研究院/国立清华大学（其他国家/地区）