リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Formation and Evolution of Star-Forming Filaments in Molecular Clouds」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Formation and Evolution of Star-Forming Filaments in Molecular Clouds

安部, 大晟 名古屋大学

2023.06.23

概要

学位報告4

別紙4
報 告 番























論 文 題 目 Formation and Evolution of Star-Forming Filaments
in Molecular Clouds (分子雲における星形成フィラメントの形成と
進化)

名 安部 大晟

論 文 内 容 の 要 旨
星は分子雲中の高密度領域で形成されるが、近年の観測によって、その高密度
領域がフィラメント状であることや、星形成は自己重力的に不安定なフィラメント内
で起こることが明らかになった。よって、分子雲からの星形成過程を理解するには、
どのようにフィラメントが形成・進化するかを解明する必要がある。
フィラメントの形成機構の候補は乱立しており、乱立している形成理論を整理する
ことで実際に起きているフィラメント形成を理解する必要がある。また現実はある大
きさの分子雲へ衝撃波が通過するため、衝撃波圧縮の継続時間に限りがある。衝
撃波継続時間と星形成の規模の関係を知ることも重要である。フィラメント進化過
程で決まるであろうフィラメントの幅は星形成初期条件や星の質量を決める重要な
量である。観測結果からフィラメントの幅はその線密度によらず普遍的に 0.1 pc
であることがわかったが、理論的にはフィラメントの幅は高密度なものほど小さいは
ずであり、観測事実を説明できない。
本研究は乱立している形成理論を整理するために、衝撃波と分子雲の相互作用
を模擬するような 3 次元磁気流体シミュレーションを多岐にわたるパラメータで実行
した。その結果、フィラメント形成機構は衝撃波速度によって変化することがわかっ
た。また、計算領域の端からのガス流入を途中で止めることによって、衝撃波継続
時間制御し、衝撃波継続時間と星形成の規模の関係を調べた。継続時間が圧縮
層の自由落下時間よりも短いときは圧縮層とともにフィラメントが蒸発すること、継
続時間が自由落下時間の 2 倍より長いときは大質量星団の初期条件が実現され
ることがわかった。
多くの場合、フィラメントの境界は磁気流体波動のうちスローモードの衝撃波(スロ

学位関係

ーショック)となる。スローショックの波面は不安定であり、フィラメント内に乱流を駆
動しフィラメントを重力収縮から支えるための運動エネルギー供給が期待される。
また両極性拡散が効くためこれを考慮に入れる必要がある。両極性拡散入りのス
ローショック不安定性で乱流生成が起こるかを非理想磁気流体シミュレーションに
より調べた。その結果、両極性拡散入りのスローショック不安定性の非線形発展の
結果、乱流が駆動されることを発見した。さらに自己重力入りのシミュレーションも
行い柱密度の動径方向プロファイルを調べた。約 70 M_{sun} pc^{-1} の大質量フィ
ラメントに対し、プロファイルは観測と整合的で幅 0.06 pc であった。
結論をまとめると本論文では乱立したフィラメント形成機構を統一的に理解し、衝
撃波継続時間の長短が大質量星団形成の初期条件を実現するか星形成が抑制
(フィラメント破壊)されるかを決めることがわかった。さらに両極性拡散入りのスロー
ショック不安定性によって駆動された乱流圧がフィラメントの幅の維持を実現するこ
とを提案する。

参考文献

Abe D., Inoue T., Inutsuka S.-i., Matsumoto T., 2021, ApJ, 916, 83

Andr´e P., et al., 2010, A&A, 518, L102

Andr´e P., Di Francesco J., Ward-Thompson D., Inutsuka S. I., Pudritz R. E.,

Pineda J. E., 2014, in Beuther H., Klessen R. S., Dullemond C. P., Henning T.,

eds, Protostars and Planets VI. p. 27

Andr´e P., Arzoumanian D., K¨onyves V., Shimajiri Y., Palmeirim P., 2019, Astron.

Astrophys., 629, 1

Arzoumanian D., et al., 2011, A&A, 529, L6

Arzoumanian D., Andr´e P., Peretto N., K¨onyves V., 2013, A&A, 553, A119

Arzoumanian D., Shimajiri Y., Inutsuka S., Inoue T., Tachihara K., 2018, PASJ,

70, 96

Arzoumanian D., et al., 2019, A&A, 621, A42

Auddy S., Basu S., Kudoh T., 2016, ApJ, 831, 46

Balfour S. K., Whitworth A. P., Hubber D. A., Jaffa S. E., 2015, MNRAS, 453,

2471

Balfour S. K., Whitworth A. P., Hubber D. A., 2017, MNRAS, 465, 3483

Beresnyak A., Lazarian A., Cho J., 2005, ApJ, 624, L93

Bonne L., et al., 2020, A&A, 644, A27

Bonnell I. A., Vine S. G., Bate M. R., 2004, MNRAS, 349, 735

Bontemps S., et al., 2010, Astron. Astrophys., 518, 3

Chandrasekhar S., Fermi E., 1953, ApJ, 118, 113

Chen C.-Y., 2015, PhD thesis, pp 1–212

Chen C. Y., Ostriker E. C., 2014, ApJ, 785

Chen C.-Y., Mundy L. G., Ostriker E. C., Storm S., Dhabal A., 2020, MNRAS,

494, 3675

121

Chira R. A., Kainulainen J., Ib´an

˜ez-Mej´ıa J. C., Henning T., Mac Low M. M.,

2018, A&A, 610, A62

Clarke S. D., Whitworth A. P., Hubber D. A., 2016, MNRAS, 458, 319

Clarke S. D., Whitworth A. P., Duarte-Cabral A., Hubber D. A., 2017, MNRAS,

468, 2489

Crutcher R. M., 2012, ARA&A, 50, 29

Davis L., 1951, Physical Review, 81, 890

Dedner A., Kemm F., Kr¨oner D., Munz C. D., Schnitzer T., Wesenberg M., 2002,

JCoPh, 175, 645

Draine B. T., Roberge W. G., Dalgarno A., 1983, ApJ, 264, 485

Edel’Man

M. A., 1989, Astrophysics, 31, 758

Elmegreen B. G., Scalo J., 2004, ARA&A, 42, 211

Enoch M. L., Glenn J., Evans Neal J. I., Sargent A. I., Young K. E., Huard T. L.,

2007, ApJ, 666, 982

Enokiya R., Torii K., Fukui Y., 2021, PASJ, 73, S75

Federrath C., 2016, MNRAS, 457, 375

Federrath C., Roman-Duval J., Klessen R. S., Schmidt W., Mac Low M. M., 2010,

A&A, 512, A81

Field G. B., 1965, ApJ, 142, 531

Fischera J., Martin P. G., 2012, A&A, 542, A77

Folini D., Walder R., Favre J. M., 2014, A&A, 562, A112

Fukui Y., et al., 2016, ApJ, 820, 26

Fukui Y., et al., 2019, ApJ, 886, 14

Fukui Y., Habe A., Inoue T., Enokiya R., Tachihara K., 2020, arXiv e-prints, p.

arXiv:2009.05077

Fukui Y., Habe A., Inoue T., Enokiya R., Tachihara K., 2021, PASJ, 73, S1

Goodman A. A., Pineda J. E., Schnee S. L., 2009, ApJ, 692, 91

Heigl S., Burkert A., Gritschneder M., 2018, MNRAS, 474, 4881

Heigl S., Gritschneder M., Burkert A., 2020, MNRAS, 495, 758

Heiles C., Crutcher R., 2005, Cosm. Magn. Fields, pp 137–182

122

Hennebelle P., 2013, A&A, 556, A153

Hennebelle P., Inutsuka S., 2019, Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 6, 5

Henshaw J. D., Caselli P., Fontani F., Jim´enez-Serra I., Tan J. C., 2014, MNRAS,

440, 2860

Heyer M. H., Brunt C. M., 2004, ApJ, 615, L45

Inoue T., Fukui Y., 2013, ApJ, 774, L31

Inoue T., Inutsuka S.-i., 2009, ApJ, 704, 161

Inoue T., Inutsuka S., 2012a, ApJ, 759, 35

Inoue T., Inutsuka S.-i., 2012b, ApJ, 759, 35

Inoue T., Inutsuka S., 2016, ApJ, 833, 10

Inoue T., Inutsuka S.-i., Koyama H., 2006, ApJ, 652, 1331

Inoue T., Yamazaki R., Inutsuka S.-i., Fukui Y., 2012, ApJ, 744, 71

Inoue T., Hennebelle P., Fukui Y., Matsumoto T., Iwasaki K., Inutsuka S.-i., 2018,

PASJ, 70, S53

Inutsuka S., 2001, ApJ, 559, L149

Inutsuka S., Miyama S. M., 1992a, ApJ, 388, 392

Inutsuka S.-I., Miyama S. M., 1992b, ApJ, 388, 392

Inutsuka S., Miyama S. M., 1997, ApJ, 480, 681

Inutsuka S.-i., Inoue T., Iwasaki K., Hosokawa T., 2015, A&A, 580, A49

Kandori R., et al., 2020a, ApJ, 892, 128

Kandori R., et al., 2020b, ApJ, 900, 20

Kashiwagi R., Tomisaka K., 2021, ApJ, 911, 106

Kim S.-s., Kim C., Rho O.-H., Kyu Hong S., 2003, Journal of Computational

Physics, 185, 342

Kitsionas S., Whitworth A. P., 2007, MNRAS, 378, 507

Klessen R. S., Hennebelle P., 2010, A&A, 520, A17

Kobayashi M. I. N., Inoue T., Tomida K., Iwasaki K., Nakatsugawa H., 2022,

arXiv e-prints, p. arXiv:2203.00699

Koch E. W., Rosolowsky E. W., 2015, MNRAS, 452, 3435

123

K¨onyves V., et al., 2010, Astron. Astrophys., 518, 1

K¨onyves V., et al., 2015, A&A, 584, A91

K¨ortgen B., Soler J. D., 2020, MNRAS, 499, 4785

Koyama H., Inutsuka S., 2000, ApJ, 532, 980

Kroupa P., 2001, MNRAS, 322, 231

Krumholz M. R., McKee C. F., 2008, Nature, 451, 1082

Krumholz M. R., Klein R. I., McKee C. F., Offner S. S. R., Cunningham A. J.,

2009, Science, 323, 754

Krumholz M. R., Klein R. I., McKee C. F., 2012, ApJ, 754, 71

Lada C. J., Lombardi M., Alves J. F., 2010, ApJ, 724, 687

Larson R. B., 1981, MNRAS, 194, 809

Lessen M., Deshpande N. V., 1967, Journal of Plasma Physics, 1, 463

Liou M.-S., 2000, Journal of Computational Physics, 160, 623

Matsumoto T., 2007, PASJ, 59, 905

Matsumoto T., Dobashi K., Shimoikura T., 2015, ApJ, 801, 77

Meyer C. D., Balsara D. S., Aslam T. D., 2014, Journal of Computational Physics,

257, 594

Miyama S. M., Narita S., Hayashi C., 1987a, PThPh, 78, 1051

Miyama S. M., Narita S., Hayashi C., 1987b, PThPh, 78, 1273

Miyoshi T., Kusano K., 2005, JCoPh, 208, 315

Molina F. Z., Glover S. C. O., Federrath C., Klessen R. S., 2012, MNRAS, 423,

2680

Nagai T., Inutsuka S.-i., Miyama S. M., 1998, ApJ, 506, 306

Ntormousi E., Hennebelle P., 2019, A&A, 625, A82

Orkisz J. H., et al., 2019, A&A, 624, A113

Osterbrock D. E., 1961, ApJ, 134, 270

Ostriker J., 1964, ApJ, 140, 1056

Padoan P., Nordlund ˚

A., 1999, ApJ, 526, 279

124

Padoan P., Federrath C., Chabrier G., Evans N. J. I., Johnstone D., Jørgensen

J. K., McKee C. F., Nordlund ˚

A., 2014, in Beuther H., Klessen R. S., Dullemond

C. P., Henning T., eds, Protostars and Planets VI. p. 77

Palmeirim P., et al., 2013, A&A, 550, A38

Passot T., V´azquez-Semadeni E., 2003, A&A, 398, 845

Peretto N., et al., 2014, A&A, 561, A83

Pineda J. E., et al., 2022, arXiv e-prints, p. arXiv:2205.03935

Planck Collaboration XXXV 2016, A&A, 586, A138

Priestley F. D., Whitworth A. P., 2022, MNRAS, 512, 1407

Pudritz R. E., Kevlahan N. K. R., 2013, Philosophical Transactions of the Royal

Society of London Series A, 371, 20120248

Quirk J. J., 1994, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 18, 555

Sakre N., Habe A., Pettitt A. R., Okamoto T., 2021, PASJ, 73, S385

Sakre N., Habe A., Pettitt A. R., Okamoto T., Enokiya R., Fukui Y., Hosokawa

T., 2022, arXiv e-prints, p. arXiv:2205.07057

Scalo J., Elmegreen B. G., 2004, ARA&A, 42, 275

Seifried D., Walch S., 2015, MNRAS, 452

Shimajiri Y., Andr´e P., Ntormousi E., Men’shchikov A., Arzoumanian D.,

Palmeirim P., 2019, A&A, 632, A83

Shu F. H., 1992, The physics of astrophysics. Volume II: Gas dynamics.

Snow B., Hillier A., 2021, MNRAS, 506, 1334

Soler J. D., Hennebelle P., 2017, A&A, 607, A2

Soler J. D., Hennebelle P., Martin P. G., Miville-Deschˆenes M. A., Netterfield

C. B., Fissel L. M., 2013, ApJ, 774, 128

Stod´olkiewicz J. S., 1963, Acta Astron., 13, 30

Stone J. M., Edelman M., 1995, ApJ, 454, 182

Stone J. M., Gardiner T., 2009, New Astron., 14, 139

Stone J. M., Tomida K., White C. J., Felker K. G., 2020, ApJS, 249, 4

Suri S., et al., 2019, A&A, 623, A142

Tahani M., Plume R., Brown J. C., Kainulainen J., 2018, A&A, 614, A100

125

Tahani M., Plume R., Brown J. C., Soler J. D., Kainulainen J., 2019, A&A, 632,

A68

Takahira K., Tasker E. J., Habe A., 2014, ApJ, 792, 63

Tokuda K., et al., 2019, ApJ, 886, 15

Tomisaka K., 2014, ApJ, 785

Tomisaka K., Ikeuchi S., 1983, PASJ, 35, 187

Truelove J. K., Klein R. I., McKee C. F., Holliman John H. I., Howell L. H.,

Greenough J. A., 1997, ApJ, 489, L179

Vaidya B., Hartquist T. W., Falle S. A. E. G., 2013, MNRAS, 433, 1258

Vishniac E. T., 1994, ApJ, 428, 186

Wolfire M. G., Hollenbach D., McKee C. F., Tielens A. G. G. M., Bakes E. L. O.,

1995, ApJ, 443, 152

Xu S., Ji S., Lazarian A., 2019, ApJ, 878, 157

Yamada R. I., et al., 2022, MNRAS,

Zucker C., et al., 2022, Nature, 601, 334

Zuckerman B., Evans N. J. I., 1974, ApJ, 192, L149

126

...

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る