星形成領域での階層性の伴う構造の解析手法の開発とその形成過程の理論的研究

恒星形成区分级结构分析方法发展及形成过程理论研究

基本信息

批准号：
04233101
负责人：
花見仁史
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04233101/
关键词：
星間物質星形成階層性ウェーブレット解析パターン認識

项目摘要

ミリ波での星形成領域の最近の観測から、分子雲は不均一で階層的講造を持ち、乱流的状態にあることは明かとなってきている。星の質量分布がこの分子雲の階層性と関係していることは、分子雲の中の高密度コアでは星形成が活発に起こっている事からも示唆される。この分子雲の階層的構造を定量化する方法を確立する事を目指し、ウェーブレット解析によって記述する試みを行った。野辺山電波観測所のグループの分子雲観測データなどをウェーブレット解析できるプログラムを開発した。プログラムがツリー構造やFFTの工夫が可能で計算の高速化がはかれることが明かとなった。解析方法については、紀要にその原理をまとめて提出しておいた。この方法で解析を進めるため、平成4年度の補助金により、ワークステーションシステム一部を購入した。観測データの解析については、このシステム上で開発したプログラムを起動させ、国立天文台野辺山のグループの協力で、L134N領域の解析をした。1つの固まりと見えるものを分解度を2倍にすると、3-5個のものからなっていることがわかった。また、分解度をあげて見たときに、密度が低い領域からは、新たなピークが余り現れない事から、分子雲は、乱雑にではなく階層的にクラスタリングしている事がわかった。解析には、正規直交ウェーブレットとそれに相当するスケーリング関数を用いた。この正規直交系の使用では、観測データでは36×36点しかないので、せいぜい5オクターブのレベルでしか解析はできないが、非直交ウェーブレットを用いる事も考えられるので分岐をより詳しく見られる余地が残っている。また、速度情報もデータから得られるので、ピークの分岐が実体であるのかの検定や3次元構造を再現する情報も得られよう。スケールが小さくなると、フィラメント形状をとる確率が高くなる事も示唆された。これは、あるスケールでフィラメント形状を形成させる物理過程が支配している可能性が高い。IRASのデータ等も用いて、この観測データの解析結果の妥当性のチェックも行っている。物理過程の可能性についても考察中であるが、その理論モデルの応用として2編ほど論文にしたものがある。上記の結果の一部を研究会等でも発表した。このデータ解析作業過程で、観測データのドップラーシフトの情報もうまくすると奥行きの情報として。解析に環元できる可能性が出てきた。

最近对恒星形成区域的毫米波观测表明，分子云是异质的、分层结构的，并且处于湍流状态。恒星形成活跃地发生在分子云的致密核心中这一事实表明，恒星的质量分布与分子云的层次结构有关。为了建立一种量化该分子云的层次结构的方法，我们尝试使用小波分析来描述它。我们开发了一个程序，可以对野边山射电天文台小组的分子云观测数据进行小波分析。很明显，可以使用树结构和 FFT 来设计该程序来加速计算。关于分析方法，我们在公告中提交了其原理摘要。为了使用这种方法进行分析，从 1992 年起拨款购买了工作站系统的一部分。为了分析观测数据，我们启动了一个在该系统上开发的程序，并与日本国家天文台野边山小组合作分析了 L134N 区域。当我们将看似单一质量的分解水平加倍时，我们发现它由 3-5 个成分组成。此外，当以更高分辨率观察时，低密度区域几乎没有出现新峰，这表明分子云是分层聚集的，而不是随机聚集的。使用正交小波及其相应的标度函数进行分析。使用该正交系统时，观测数据只有36 x 36个点，因此最多只能在5个倍频程级别进行分析，但由于可以使用非正交小波，因此仍有空间更详细地查看分叉。另外，由于可以从数据中获得速度信息，因此可以获得用于验证峰值分支是否真实或再现三维结构的信息。还表明，随着尺度变小，呈丝状形状的可能性增加。这可能是由形成一定规模的细丝形状的物理过程主导的。我们还在利用IRAS数据和其他数据来检验该观测数据分析结果的有效性。物理过程的可能性也被考虑在内，并且已经发表了两篇论文作为理论模型的应用。上述部分成果也在研究会议上进行了介绍。在该数据分析过程中，观测数据的多普勒频移信息也将被用作深度信息。在分析中使用代数的可能性已经出现。