Transcript PPT

地文台によるサイエンス シンポジウム
2010.11.2.
1
戎崎さんからのリクエスト
 暗黒星雲の銀河内における分布
 密度の分布
 太陽系が暗黒星雲に遭遇する確率
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
2
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
3
馬頭星雲
暗黒星雲 = 星間分子雲
 星間物質のひとつの形態
 ガスや塵が他の星間空間よりも濃く
集まったもの
 背景の光を吸収するため、可視光で
は黒い雲状の天体として浮かび上
がって見える。
 星形成の現場

©ESO
へびつかい座分子雲
Kamegai et al. 2003
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
4
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
5

星間物質は、ガスと微粒子(ダスト)
から成る
› ガス：水素が主成分
› ダスト：炭素、ケイ素、酸素、鉄など
(e)
の重元素から成る
質量比 ガス：ダスト = 100:1
 圧力平衡
 圧力平衡から外れるもの

› 星間分子雲
(a)
(d)
HI
(b)
H2 (c)
星間物質の密度-温度プロット。矢印の方向のに各相を循環する
› HII領域
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
6

星間分子雲
最も存在量が多い分子： H2 (水素分子)
２番目に多い分子： CO (一酸化炭素分子)
このほか、130種類以上の分子が確認されている。
分子種ごとに、放射する環境(温度、密度など)が異なる
→ 異なる分子を観測することで、その場所の環境を知る
› 多くの星間分子は、電波によって観測される
› 分光観測により、視線速度を容易に取得できる
›
›
›
›

星間塵(ダスト)
› 0.1〜10μm(ミクロン)の大きさの固体微粒子
› 背景の星の光を吸収し、可視光の減光として観測される
› 主に赤外線によって観測される
可視光
電波
赤外線
分子雲コア
星が生まれる
直接の母体
分子雲複合体
Optical
IR (ダストの分布)
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
10

Goldsmith 1987 より
巨大分子雲(GMC)
分子雲複合体
分子雲
分子雲コア
大きさ [pc]
20 – 80
3 – 20
0.5 – 3
密度 [個/cm-3]
100 – 300
103 – 104
104 – 106
質量 [太陽質量]
8 x104 – 2 x 106
103 – 105
10 – 103
温度 [K]
7 - 15
15 – 40
30 – 100
分子雲複合体
分子雲
分子雲コア
大きさ [pc]
6 – 20
0.2 – 4
0.1 – 0.4
密度 [個/cm-3]
102 – 103
102 – 104
104 – 105
質量 [太陽質量]
103 – 104
5 – 500
0.3 – 10
温度 [K]
10
8 – 15
10

暗黒星雲(DC)
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
11
暗黒帯 = 星間分子雲
可視光
電波(CO)
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
12
Dame et al. 2001
銀緯
銀経
視線速度 km/s
銀経
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
13
銀河回転曲線を仮定して奥行方向を決める
 Nakanishi 2005
赤：HI 緑：CO(H2)

Face-on View
Edge-on View
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
14
HI column density
CO(H2) column density
Nakanishi 2005
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
15

黒：HI密度
赤：CO(H2)密度
Nakanishi 2005
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
16
暗黒帯
M51
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
17

Definition
› Giant molecular associations
(GMAs)
 > 100 pc, > 107 Msun
 found only in spiral arms
› Giant molecular clouds (GMCs)
 ~ 40 pc, ~ 105-6 Msun
 found in arm & interarm regions

Evolution scenario
› GMCs → GMAs in spiral arms →
forming stars → GMCs
› needs GMC scale resolution!
Molecular cloud distribution
according to its mass (Koda et al.
2009)
Dame et al. 1987
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
19
地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
20

非常に簡単な例として
距離150 pcの分子雲
 視線速度(VLSR)が10km/s
としたとき、このままの速度
で太陽系と分子雲が遭遇す
るとすると、
 約1.5 x 107 年

地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
21
プレアデス星団(M45)
White et al. 2003, ApJS, 148, 487
 速度の異なる３つの
成分が遭遇している

地文台によるサイエンス
シンポジウム
2010.11.2.
22