[論文レビュー] Observations and Theory of Dynamical Triggers for Star Formation

Bruce G. Elmegreen|arXiv (Cornell University)|Dec 31, 1997

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 1被引用数 13

ひとこと要約

本稿は、HII領域による雲の圧縮、超新星、拡張するシェル、雲同士の衝突といった星形成の動的駆動要因をレビューし、崩壊基準と観測的証拠を提示する。結論として、動的過程が通常の銀河ディスクにおける自発的星形成の大部分を維持・強化していることが示される。

ABSTRACT

Star formation triggering mechanisms are reviewed, including the direct compression of clouds and globules, the compression and collapse of molecular clouds at the edges of HII regions and supernovae, the expansion and collapse of giant rings and shells in galaxy disks, and the collision and collapse between two clouds. Collapse criteria are given. A comprehensive tabulation of regions where these four types of triggering have been found suggests that dynamical processes sustain and amplify a high fraction of all star formation that begins spontaneously in normal galaxy disks.

研究の動機と目的

• 銀河ディスク全域における星形成の動的駆動要因に関する観測的および理論的証拠を統合すること。
• 外部圧縮または衝突によって星形成を引き起こす主要なメカニズムを特定・分類すること。
• 通常の銀河における星形成の維持に占める動的駆動要因の相対的重要性を評価すること。
• さまざまな動的駆動条件下での分子雲の崩壊基準を提示すること。
• 各タイプの動的駆動要因が確認された観測領域を包括的に一覧化すること。

提案手法

• HII領域、超新星残骸、銀河リング／シェルからの観測データを体系的にレビューし、駆動要因の兆候を同定する。
• 流体力学的および重力的崩壊基準を適用して、圧縮後に雲が星形成を開始する条件を評価する。
• 縁面圧縮、リング構造、衝撃波フロントなどの形態的特徴を分析し、駆動メカニズムを推定する。
• 外部圧力下での雲の崩壊理論モデルを、観測された星形成領域と比較する。
• 多波長観測に基づき、各タイプの動的駆動要因を示す領域のカタログを編纂する。
• 崩壊しきい値（例：臨界過圧力または密度対比）の使用により、駆動要因の有効性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 通常の銀河ディスクにおける星形成を駆動する上で、どの動的過程が最も効果的か？
• RQ2 圧縮された分子雲が重力的崩壊を起こすために満たすべき物理的条件は何か？
• RQ3 HII領域の拡張や雲同士の衝突といった異なる駆動メカニズムは、観測された星形成領域でどれほど頻繁に発生するか？
• RQ4 動的駆動要因は、静穏な銀河ディスクにおける観測された星形成の分布および発生率のどの程度を占めているか？
• RQ5 観測的特徴として、動的駆動星形成と自発的崩壊をどのように区別できるか？

主な発見

• HII領域による圧縮や超新星による圧縮といった動的駆動要因は、銀河ディスクの多数の星形成領域で観測されている。
• 銀河ディスクにおける拡張するシェルやリングは、しばしば星形成が強化される場所であり、動的圧縮との因果関係を示している。
• 雲同士の衝突は、オリオンネビュラーや他のHII複合体のような領域で星形成を引き起こすことが観測されている。
• 圧力および密度対比に基づく崩壊基準は、圧縮された雲における星形成の開始をうまく予測している。
• 包括的な一覧表から、動的過程が通常の銀河における自発的星形成の大部分を維持・強化していることが確認された。
• 駆動要因の顕著な頻度から、これらが銀河ディスクにおける星形成の根本的駆動要因であることが示唆される。