[論文レビュー] Bow-shock induced star formation in the LMC?

K. S. de Boer, J. M. Braun+2 more|ArXiv.org|Nov 6, 1997

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、大マジellan雲（LMC）における星形成、特にスーパークラスシェル LMC 4 及び関連構造が、LMC が銀河のハローを移動する際に形成されるバッシュ・ショックによって引き起こされていると提唱する。LMC の回転により、これらのショック誘発星形成領域が横方向にずれるため、外縁に沿って観測された時計回りの年齢順序が説明できる。

ABSTRACT

The structure of supergiant shells, in particular of LMC 4, is hard to explain with stochastic self-propagating star formation. A series of supergiant structures lies along the outer edge of the LMC and form a sequence increasing clockwise in age. We have considered the rotation of the LMC and its motion through the halo of the Milky Way and propose that these structures find their origin in star formation induced in the bow-shock formed at the leading edge of the LMC. Due to the rotation of the LMC these structures then move aside.

研究の動機と目的

• LMC に見られるスーパークラスシェル構造、特に LMC 4 の起源を説明すること。これは、確率的自己駆動星形成では容易に説明できない。
• LMC の外縁に沿って観測された構造の年齢順序が、その運動と回転に関連する力学的プロセスに起因するかどうかを調査すること。
• LMC の先頭縁に形成されるバッシュ・ショックが星形成を誘発し、その結果生じた星形成領域が LMC の回転によって横方向にずれるという仮説を検証すること。
• LMC に大規模かつ空間的に整列した星形成構造を生成するための代替メカニズムを提供すること。

提案手法

• LMC が銀河のハローを移動する様子をモデル化し、その先頭縁にバッシュ・ショックが形成されることを計算する。
• LMC の回転速度を用いて、バッシュ・ショックによって誘発された星形成領域の横方向のずれをシミュレートする。
• 特に外縁に沿って、LMC のスーパークラスシェルの空間的分布と年齢順序を分析する。
• 観測された年齢勾配（時計回りに増加）を、回転運動による予測されたずれパターンと比較する。
• バッシュ・ショック誘発星形成が構造の起源である可能性を評価するため、運動学的および力学的制約を適用する。
• 観測データによるシェルの形状と運動学的特性を用いて、モデルが LMC の現在の構造とどの程度一致するかを検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 LMC のスーパークラスシェルの観測された年齢順序は、単一の誘発メカニズムで説明可能か？
• RQ2 LMC の先頭縁に形成されるバッシュ・ショックは、星形成を誘発できるか？
• RQ3 LMC の回転が、結果生じた星形成領域を横方向にずらすことで、観測された空間的パターンを生じさせるか？
• RQ4 バッシュ・ショック誘発星形成モデルは、確率的自己駆動星形成モデルに比べて、LMC のシェル構造をどの程度よく説明できるか？
• RQ5 バッシュ・ショック誘発星形成が、LMC の観測された形態を生じさせるために必要な運動学的および力学的条件は何か？

主な発見

• LMC の外縁に沿って時計回りに年齢が増加する観測されたスーパークラスシェルの順序は、先頭縁に形成されるバッシュ・ショックによる星形成と整合的である。
• LMC の回転運動により、新たに形成された星団が横方向にずれるため、古い構造が先頭縁からずれていることが説明できる。
• 本モデルは、LMC 4 及び関連シェルの形態と年齢勾配を一貫して説明でき、確率的自己駆動星形成では再現が難しい。
• 提案されたメカニズムは、LMC の H II 域およびシェルの観測された運動学的特性と整合的である。
• シェルの年齢順序と空間的整列は、回転によるずれを伴うバッシュ・ショック起源の予測と一致する。
• 本研究は、バッシュ・ショック誘発星形成が、LMC の大規模構造を説明するための現実的で物理的に妥当な代替手法であると結論づける。