電波干渉計観測で挑む銀河進化: 史上初の巨大分子雲進化過程の包括的理解

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当該年度は天の川銀河の太陽円外に着目し、100個以上の巨大分子雲の同定を中心として研究を推進した。当初予定では多数の系外銀河を解析する予定であったが、系外銀河データでは10^5 Moよりも低質量なサンプルが同定できず、GMC進化初期の追究が難しい。そこで、銀河系に着目することで、質量的な検出限界7x10^3 を達成した。Fukui et al. 1999とKawamura et al. 2009でLMCに適用された巨大分子雲のType分類(GMCをType I: 大質量星形成をしていない、Type II: 中程度の大質量星形成の段階、Type III: 大規模な大質量星形成)を適用した。主な結果を以下に示す。1)銀河系の太陽円外においては、各Typeの個数比は1:1:0であった。これはLMC、M33、M74における個数比1:2:1とは異なっている。Type I割合が大きい原因は、より低質量で進化段階の若いGMCを十分にサンプルできたことによる。また、LMCとの比較からGMC周辺の中性水素原子ガスの不足がType IIIが存在しない原因と考えられる。2)Type IIのGMCは柱密度、質量、半径、速度分散についてはType Iより有意に大きいため、進化に従って増加していることが示唆された。一方で平均密度とビリアルパラメータには有意な変化がみられなかった。これは、GMCは密度の変化なしに、サイズの増加に伴って質量が成長していることを示唆する。系外銀河ではType IIからType IIIへの進化が重力的な緩和過程として特徴付けられるが、その前段階として「サイズ増加による質量成長」があるものと考えられる。以上に加え、進化初期のGMC GL 490について野辺山45m望遠鏡を用いたCO(1--0)観測を行い、進化初期のGMCにおける分子雲衝突による質量成長の可能性を指摘した。