Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion Yoshito SHIMAJIRI (CEA/Saclay)
1. 誘発的星団形成の観測的研究 2. フィラメント形成に関する観測的研究 フィラメント形成シナリオ フィラメント形成シナリオにおける問題点 Probing the mass accretion by the surrounding material in Taurus B211/3 filament (Shimajiri et al. 2015c in prep.) Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion (Shimajiri et al. 2015d in prep.) その他色々な取り組み ( 時間があれば ) 近傍星形成 系外銀河の観測
この 2 年間のオリオンの観測研究 Shimajiri+2013 Extensive [CI] mapping toward the Orion-A GMC Shimajiri+2014 High abundance ratio of 13 CO to C 18 O toward PDRs in the Orion-A GMC Shimajiri+2015a Catalog of dense cores in the Orion-A GMC Shimajiri+2015b submitted Spectral-Line Survey at Millimeter and Submillimeter Wavelengths toward an Outflow-Shocked Region, OMC 2-FIR4 Shimajiri+13 Shimajiri+14 Shimajiri+15a Shimajiri+15b
誘発的星団形成 ( 島尻博士論文 ) 野辺山ミリ波干渉計, ASTE, 45m 鏡の観測から さまざまなスケールでの さまざまな外的要因による誘発的星団形成 どの外的要因がどの程度 GMC 内での星形成にどの程度寄与しているか? Shimajiri+08 Shimajiri+09 Shimajiri+11
誘発的星団形成
Extensive [CI] mapping toward the Orion-A GMC Hollenbach & Tielens 1997 [CI] とCOの分布が一致 標準 PDRモデルでは説明できない Orion Aはクランピー構造を持つ (CI/COはPDR 同定には使えない ) CI+8µm+CO Shimajiri+2013
High abundance ratio of 13 CO to C 18 O toward PDRs in the Orion-A GMC X( 13 CO)/X(C 18 O)@PDR >3 X( 13 CO)/X(C 18 O)@solar system FUV selective dissociation of C 18 O X( 13 CO)/X(C 18 O) PDR Lin+2015 submitted? Shimajiri+2014
Catalog of dense cores in the Orion-A GMC 619 個の 1.1mm コアを同定 259 個の C 18 O コアを同定 8% の 1.1mm コアが YSO に付随 --> outflow source candidates 4 種類のコアの分類 Shimajiri+2015
Spectral-Line Survey at Millimeter and Submillimeter Wavelengths toward an Outflow-Shocked Region, OMC 2-FIR4 Trot Shimajiri+2015b submitted
もくじ Herschel Gould Belt Survey プロジェクト (PI. Philippe Andre) の結果概要 ( フィラメント形成シナリオ ) フィラメント形成シナリオにおける問題点 Probing the mass accretion by the surrounding material in Taurus B211/3 filament (Shimajiri et al. 2015c in prep.) Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion (Shimajiri et al. 2015d in prep.)
Herschel Gould Belt Survey プロジェクト (PI. Philippe Andre) の結果概要 ( フィラメント形成シナリオ )
赤外線宇宙望遠鏡ハーシェル
Herschel Gould Belt Survey -filamentary structures-
0.1pc 幅のフィラメント 近傍星形成 (d<500pc) で 100 本以上のフィラメントが検出 0.1 pc のフィラメント幅 MHD 乱流によってフィラメントが形成されたことを示唆 (Padoan+2001)
フィラメント成長 速度分散が増加 subcritical supercritical 成長とともに Mline が成長? *Mline,crit=2cs 2 /G~16Msun/pc (T~10K) フィラメントを中心に red 成分が北側 blue 成分が南側 フィラメントへの周辺ガスの流入 Vred - Vblue = 2 km/s フィラメントの重力による 落下速度と一致
HGBS フィラメント形成シナリオ 1. 周辺環境の影響や星間乱流によってフィラメント形成 2. 周辺ガスの流入によりフィラメントが成長 ( 質量増加 ) 3. フィラメントが分裂し 内部で星形成 シナリオ確立には 3 つの問題点がある
フィラメント形成シナリオにおける問題点
[ 問題点 1] 0.1pc 幅のフィラメントは普遍的か? フィラメント幅 0.03pc 0.1pc はユニバーサルでない 空間分解能不足のためと主張 フィラメント幅 0.4pc ハーシェルの結果と異なる フィラメント幅 0.1 pc 空間分解能 :0.01pc の taurus ですら 0.1pc 幅
[ 問題点 2] ハーシェルフィラメント内部に複数のフィラメント? フィラメント内部にサブ構造 C 18 O のみ B211/213 のみ
[ 問題点 3] フィラメント形成シナリオは普遍的か? Orion B() Aquila() Cygnus () Oph () LMC (, )
Probing the mass accretion by the surrounding material in Taurus B211/3 filament
Probing the mass accretion by the surrounding material in Taurus B211/3 filament 北側が red 南側が blue という形態学的証拠からシート状の周辺ガスがフィラメントに流れ込んでいる 運動学的証拠から このシナリオを confirm しよう!
vff B211/213 分子雲の形状 仮定 周辺ガスの密度が一様 12pc 13 CO の臨海密度 : 1.8 10 3 cm -3 @14K N(H2) = 2 10 21 cm 2 depth = N(H2) / ncritical 0.3pc 0.3 pc 12 pc シート状構造 vff R Rout θ
B211/213 分子雲の形状
ガス流入モデル IDL Filament MIRIAD velomodel IDL Inflowing gas KARMA θ R
vff vff インプットパラメーター (a) 1pc (b) (d) (g) line 3 (a) line 2 (e) (h) line 1 (b) (c) CO optical depth (i) (f) (c) (d) R Rout θ
MODEL vs Observation Angular offset (arcmin) (a) (b) (c) -40 line 1 Contours: CO -20 0 20 Angular offset (arcmin) -40 line 2 Contours: CO -20 0 20 Angular offset (arcmin) -40 line 3 Gray: Model Gray: Model Gray: Model Contours: CO -20 0 20 12 12 12 Angular offset (arcmin) 2 4 6 8 10 Velocity [km/s] -40 line 1 Contours: CO -20 0 20 Angular offset (arcmin) -40 line 2-20 0 20 2 4 6 8 10 Velocity [km/s] (d) (e) (f) Gray: Model Gray: Model Contours: CO Angular offset (arcmin) 2 4 6 8 10 Velocity [km/s] -40 line 3 Contours: CO -20 0 20 Gray: Model 13 13 13 2 4 6 8 10 Velocity [km/s] 2 4 6 8 10 Velocity [km/s] 2 4 6 8 10 Velocity [km/s]
B211/213 Summary 周辺ガスの形状 : 周辺ガスはシート状の構造 観測 vs モデル : 周辺ガスの速度構造はフィラメントの重力によって流入しているガスの速度構造と一致 結果 : フィラメントが周辺ガスの流入による成長していることを運動学的に示した 新たな疑問 このガスの流入はフィラメント形成において重要か?! フィラメント成長にどの程度寄与しているのか?
Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion
Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion IC5146 においても B211/213 と同様に フィラメントに直行したサブフィラメントを検出 サブフィラメントの速度構造は重力によって流入していることを示唆 観測 0 2 4 6 8 モデル 0 2 4 6 8 10 offset (arcmin) -2 0 2-2 0 2 color: 13 CO(1-0) by 45m, cont: velocity (km/s) velocity (km/s)
Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion dminflow/dt dminfall/dt
Probing the growth of IC5146 by filamentary accretion 低密度を捉えるトレーサー ex)hi, 12 CO, 13 CO, 高密度を捉えるトレーサー & 光学的に薄い ex)n2h +, H 13 CO +, H 13 CN,
Infall velocity and infall mass rate
期待される結果 dminflow/dt >= dminfall/dt dminflow/dt << dminfall/dt
Radiative transfer code: Lime input parameters サイズ ( 形状 ) 速度構造 距離傾き 分解能密度温度存在量 etc Comparison between Model and Obs Perreto+2006 http://www.nbi.dk/~brinch/lime.php
フィラメント形成の観測研究に要求されるスペック 0 2 4 6 8 offset (arcmin) -2 0 2!! velocity (km/s)