高マッハ数の場合に減速衝撃波の不安定性が大質量星形成に果たす役割の理論的研究

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スターバスト銀河や銀河形成初期に起きていると考えられる爆発的な星形成は、分子雲どうしの衝突によるガスの圧縮が引金となると考えられる。このような状況で、どのような星形成がおこなわれるのかを明らかにするには、銀河の構造や進化と密接に関係しており重要な問題である。上のような場合の分子雲どうしの衝突速度は、我々の銀河内のものよりも高マッハ数であると考えられる。これまでの多くの研究では低マッハ数の衝突速度と等温の状態方程式を仮定している。本研究では、分子の輻射冷却を考慮した分子雲どうしの高マッハ数の衝突について、一次元の数値流体計算によって調べた。我々の使った輻射冷却関数では一酸化炭素による冷却がきく温度・密度の範囲で熱的不安定性の条件を満たしている。そこで我々は実際に数値計算を行った。その結果、従来圧縮層が等温になると仮定されていたパラメータでも、圧縮期以内に熱的不安定性により、もとの温度より低い圧縮層が形成されることがわかった。この結果により、熱的不安定性は圧縮期以後の膨張期での圧縮層の自己重力による分裂に大きく影響すると考えられる。今後、以下のようにこの研究を発展させる予定である。1)さらに高マッハ数の衝突も計算できるように、原子の電離・再結合過程を考慮し原子・イオンの輻射冷却関数も含める。2)多次元で自己重力を考慮した計算に拡張し、実際に等温を仮定した場合と圧縮層の分裂のおきかたがどのように違ってくるかを調べる。