大規模データアーカイブに立脚した多変数星形成則の構築

本研究計画では星形成の母体となる分子雲をとりまく様々な環境を定量化し、それらの指標と星形成の活動性に関して多変量解析を行うことで星間物質の循環を１つの平衡状態と捉えることを目的としている。これまでの研究を通して星形成率を主に律速しているのはダスト、分子ガス、星密度（輻射場）であることがわかってきている。輻射場の指標として星密度が利用できるのは、分子雲環境の輻射が星の熱輻射によるものであるという前提に立つが、2021-2022年度に行った研究を通して、強力な活動銀河核が存在する銀河では母銀河内の活動核から遠く離れた領域においても銀河核からの直接的な輻射がガスを電離し、環境に大きな影響を及ぼしている場合があることがわかった。クェーサー3C273の母銀河では中性水素及び分子ガスの形成が銀河全体で抑制され、結果として星形成を抑制している可能性が高い。活動銀河核の存在する銀河で中心核の近傍ではこのようなことが起きることは知られていたが、中心核から数10kpc離れた領域でもガスが電離されていることが電波観測を通して発見されたのはこれがはじめてである。分子ガスの指標としては従来から利用されている一酸化炭素輝線を観測しているが、金属量の低い環境では一酸化炭素輝線強度から分子ガス量への変換係数が大きくなる可能性がある。これは、通常は星間物質に吸収されてしまう紫外光が低金属量環境においては分子雲内部まで浸透してしまい、一酸化炭素分子を破壊するためであると考えられている。本研究では幅広い環境において統一的に星形成を説明できる定式化を目指しているため、一酸化炭素から分子ガスへの変換係数を低金属量環境でも校正する必要がある。太陽系近傍の1/20程度の金属量において一酸化炭素を検出した例はこれまで２例しかないが、本研究では３例目となる銀河DDO154の一酸化炭素について現在論文投稿中である。

本研究計画では星形成の母体となる分子雲をとりまく様々な環境を定量化し、それらの指標と星形成の活動性に関して多変量解析を行うことで星間物質の循環を１つの平衡状態と捉えることを目的としている。これまでの研究を通して星形成率を主に律速しているのはダスト、分子ガス、星密度（輻射場）であることがわかってきている。輻射場の指標として星密度が利用できるのは、分子雲環境の輻射が星の熱輻射によるものであるという前提に立つが、2021-2022年度に行った研究を通して、強力な活動銀河核が存在する銀河では母銀河内の活動核から遠く離れた領域においても銀河核からの直接的な輻射がガスを電離し、環境に大きな影響を及ぼしている場合があることがわかった。クェーサー3C273の母銀河では中性水素及び分子ガスの形成が銀河全体で抑制され、結果として星形成を抑制している可能性が高い。活動銀河核の存在する銀河で中心核の近傍ではこのようなことが起きることは知られていたが、中心核から数10kpc離れた領域でもガスが電離されていることが電波観測を通して発見されたのはこれがはじめてである。分子ガスの指標としては従来から利用されている一酸化炭素輝線を観測しているが、金属量の低い環境では一酸化炭素輝線強度から分子ガス量への変換係数が大きくなる可能性がある。これは、通常は星間物質に吸収されてしまう紫外光が低金属量環境においては分子雲内部まで浸透してしまい、一酸化炭素分子を破壊するためであると考えられている。本研究では幅広い環境において統一的に星形成を説明できる定式化を目指しているため、一酸化炭素から分子ガスへの変換係数を低金属量環境でも校正する必要がある。太陽系近傍の1/20程度の金属量において一酸化炭素を検出した例はこれまで２例しかないが、本研究では３例目となる銀河DDO154の一酸化炭素について現在論文投稿中である。