観測および数値シミュレーションから探る銀河形成・進化と暗黒物質の関連

通过观测和数值模拟探索星系形成/演化与暗物质之间的关系

基本信息

批准号：
15J04974
负责人：
小林将人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は前年度の研究結果に分子雲同士の衝突による誘発的な星形成を加え, 分子雲質量関数の時間発展と銀河円盤中の星形成過程を整合的に評価すことに取り組んだ.本研究で解明された主要な事項は，主に以下の4点に集約できる．1) 分子雲衝突誘起で形成された星からのフィードバックは, 30万太陽質量以上の大質量分子雲を100万年以内に破壊するが, 30万太陽質量以下の小質量分子雲の微分数密度は, 衝突の影響が小さく基本的には単一冪分布を示す.2) 分子雲衝突誘起の星形成は, その8割程度が30万太陽質量以上の大質量分子雲由来である. 内訳としては1万太陽質量程度の小質量分子雲との衝突が高頻度だが形成できる星質量が相応に小さく限られており, 30万太陽質量の大質量分子雲同士の低頻度衝突と同程度の寄与である.3) 現在観測される分子雲衝突現象は1万太陽質量程度の小質量分子雲同士の衝突であり, これは小質量分子雲の数密度が高いことに起因する. 今後の電波観測で同定されうる質量ペアを推定したところ, 星形成に重要と目される大質量分子雲同士の衝突現象は銀河円盤全体を観測できたとしても数10個程度しか同定できない可能性があると明らかになった. 従って今後の観測では, 数100個程度同定可能と思われる質量比の大きくついたペアを電波および光赤外で観測することが良い方針であると提案した.4) 大質量分子雲は星からのフィードバックから生き残った種族であるため, 年齢が1億年程度と非常に長いとわかった. 一方で星からのフィードバックにより破壊される時間スケールは1000万年かそれ以下程度であるので, 寿命は短い. 従って観測から示唆されている分子雲の長寿命性と短寿命性という二分的議論は, 分子雲の「年齢」と「寿命」という異なる時間スケールの評価にそれぞれ対応していることを明らかにした.

今年，我们在前一年的研究成果中增加了分子云之间碰撞诱发的恒星形成，致力于对分子云质量函数的时间演化和银盘中的恒星形成过程进行一致的评估。本研究阐明的要点可以概括为以下四点。 1）分子云碰撞形成的恒星反馈在100万年内摧毁了30万太阳质量以上的大质量分子云，但30万太阳质量以下的小质量分子云的微分数密度碰撞影响较小2)分子云碰撞引起的恒星形成中大约80%源自30万太阳质量或以上的大质量分子云。细看之下，与10000个太阳质量左右的小质量分子云的碰撞是频繁的，但能够形成的恒星质量相应较小且有限，与大质量分子云的低频碰撞处于同一水平。 3）目前观测到的分子云碰撞现象是约10000个太阳质量的小质量分子云之间的碰撞，这是由于小质量分子云的数密度较高。估计未来射电观测中可以识别的质量对数量，我们发现，即使整个银盘都可以识别，也可能只能识别出对恒星形成很重要的大质量分子云之间的几十次碰撞。因此，在未来的观测中，我们建议观测具有大质量比的对，据认为可以使用无线电波和光学红外辐射来识别大约 100 个对。4)由于大质量分子云是从恒星反馈中幸存下来的物种，因此人们发现它们非常古老，大约有1亿年。另一方面，由于恒星反馈而造成破坏的时间尺度为1000万年或更短。，观测表明的长寿命和短寿命分子云的二分法是基于对分子云“年龄”和“寿命”不同时间尺度的评估。已经明确的是，兼容的。