観測に基づいた大質量星形成モデルの構築：コアの質量獲得過程の解明

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太陽の８倍以上の質量をもつ大質量星の形成過程を明らかにするため、赤外線で暗いガス雲（赤外線暗黒星雲）の高空間分解能観測のデータ解析を行なった。今年度は主に三つ研究を行なった。一つはダスト粒子の熱放射の観測から、星を形成すると期待されるガス塊を同定し、その質量や空間分布を調べたものである。査読論文としてAstrophysical Journalに投稿し2023年4月に受理された。二つ目として、分子からの放射を解析することで、高密度ガス塊で星形成活動がすでに始まっている兆候を検出し、進化段階の分類や重力不安定性の調査を行なった。三つ目の研究として、見積もったガス塊の質量と空間分布を用いて、どのようにしてガス塊ができたのか、分裂の過程を調べ、質量分布を作成し、より進化の進んだ段階や太陽近傍の星形成領域との比較を行うことで、大質量星形成初期段階のガス塊の特徴づけを行なった。本研究は、赤外線暗黒星雲のサーベイ観測を通して、大質量星形成超初期段階にあるガス塊の特徴を調べ、大質量星形成シナリオを観測的に構築することを目的としたものである。今年度の研究は、ガス塊の性質を調べる上で不可欠な過程であり、今後、本解析の結果をより議論し、査読論文としてまとめることで、大量のサンプルを用いた、大質量星形成の初期条件の制約につながると期待される。特に、分裂に関しては、本観測からガス塊は、先行研究で示されていたような、母体ガス雲で乱流が支配的である場合に期待される質量やガス塊間距離よりも小さい質量やガス塊間距離をもつことを明らかにした。それらは熱的な分子ガスの運動と重力のバランスから予想されるもの程度であり、大質量星形成初期段階のガス塊の形成に関する性質を、これまでよりも多くのサンプルから提案する結果である。