中性炭素原子サブミリ波輝線を用いた銀河系スケールでの星間分子雲形成の探究

利用中性碳原子的亚毫米发射线探索银河尺度的星际分子云形成

基本信息

批准号：
15403003
负责人：
山本智
金额：
$ 9.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15403003/
关键词：
星形成サブミリ波星間分子雲銀河系電波望遠鏡中性炭素原子

项目摘要

本研究では、可搬型18cmサブミリ波望遠鏡を南米チリのアタカマ砂漠の高地(標高4800m)で運用し、中性炭素原子のサブミリ波輝線(492GHz)の銀河面広域観測を行った。銀緯が0度、銀経が290度から350度の範囲で1度おきに観測を行い、良質のスペクトルデータを取得した。その結果、中性炭素原子スペクトル線で、銀経-速度図を描くことができた。これをハーバード大学のグループが行っている一酸化炭素分子のデータと比較することにより、中性炭素原子が豊富な領域が、銀河系渦状腕の上流部分に存在していることを明らかにした。中性炭素原子は希薄な原子ガスから密度の高い分子ガスへの相変化の中間で豊富に存在すると考えられている。従って、本研究の結果は、銀河系渦状腕に落ち込むガスで星間分子雲が形成されていることを意味する。これは、銀河系スケールでの星間分子雲形成を捉えた重要な成果であり、様々な銀河のダイナミクス、進化を考える上で、中性炭素原子サブミリ波輝線の観測の意義が改めて示された。本研究による観測において、上記の結果の外、銀河系内の代表的大質量星形成領域であるM17領域で空間的に拡がった速度幅の広い成分を中性炭素原子スペクトル線ではじめて検出した。同様の成分は、富士山頂サブミリ波望遠鏡による中性炭素原子の観測、名古屋大学「なんてん」や国立天文45m望遠鏡による一酸化炭素分子の観測においても確認され、それらの物理状態からM17付近に存在するスーパーシェルに起因している可能性が高いことがわかった。この結果は、スーパーシェルが星間分子雲形成を引き起こしていることを示す初めての証拠として、大きな意義をもつ。

在这项研究中，在Atacama沙漠，智利，南美洲（海平面4800m）的高地进行了一个可移植的18厘米亚毫米波望远镜，并进行了中性碳原子的亚毫米波排放线（492GHz）的广泛观测。在银纬度的0度之间进行观察每次观察，在银纬度中进行290至350度，并获得高质量的光谱数据。结果，我们能够用中性碳原子光谱线绘制银速度图。将此与哈佛大学组进行的一氧化碳分子的数据进行比较，表明一个拥有中性碳原子的地区存在于星系螺旋臂的上游。中性碳原子被认为在从稀的原子气变为致密分子气的相变的中间。因此，这项研究的结果表明，星际分子云由落入星系螺旋臂的气体形成。这是在星系尺度捕获星际分子云形成的重要结果，并再次证明了观察到各种星系的动力学和演化的次毫米波发射线的重要性。在这项研究的观察结果中，使用中性碳原子光谱线首次检测到在银河系中典型的大型恒星形成区域，该速度分量在M17区域（M17区域）上散布。在使用富士峰会亚毫米表望远镜的中性碳原子观察中也证实了类似的组成部分，并在使用Nagoya University“ Han”和国家天文学的45m望远镜的一氧化碳分子观察中观察到了碳一氧化碳分子，并且从这些物理状态中发现，这很可能是由这些物理状态造成的。该结果具有很大的意义，因为第一个证据表明超球引起星际分子云的形成。