高解像度３次元シミュレーションを用いた銀河構造と分子雲形成・星形成の研究

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銀河構造が星形成に与える影響を明らかにすることが我々の研究の目的である。我々は過去の一連の研究で、大きく環境の異なる銀河構造を持つ棒渦巻銀河に注目してきた。棒渦巻銀河のBar領域とArm領域では、両領域共にガス面密度が同程度に高いにも関わらず星形成率が異なることが問題になっている。これは、星の原料である星間ガスの量が同程度であるにも関わらず、生まれる星の量が銀河内の領域で異なることを示している。我々は、星形成の母体である分子雲を分解できる高解像度の棒渦巻銀河シミュレーションを行ってきた。そして領域ごとの分子雲の性質や進化の特徴を調べ、銀河領域ごとでそれらが異なることと、その中でも特に分子雲同士の相互作用の違いが星形成率の違いにつながっていることを示してきた。加えて、超新星爆発は周囲の星間ガス分布に大きな影響を与えるため、銀河内の分子雲の形成と進化にとって重要な物理現象である。そのため、超新星爆発による影響を考慮させたシミュレーションも行い、分子雲が受ける影響を調べた。その結果、超新星爆発が分子雲の一部分を破壊しそのガスを星間空間に分散させることによって、分子雲間の星間ガス密度を上げること。そして分子雲間の星間ガス密度上昇によって、銀河内を回転する分子雲はより大きな流体抵抗を受け角運動量を失い、銀河中心に落ちていくことを明らかにした。この分子雲落下は銀河中心へのガス供給機構として非常に重要である。今年度はこの研究結果を国際科学雑誌に論文投稿し、掲載を受理された。また、さらなる現実的なシミュレーションを目指し、オーストラリア国立大学のMark Krumholz教授と共同研究も行った。そして超新星爆発だけでなく、恒星風や電離光子による効果も全て首尾一貫して扱うことのできる新たなモジュールの開発に成功した。今後はこのモジュールを使ったシミュレーションを行う予定である。