[論文レビュー] Overview of the Orion Complex

John Bally|ArXiv.org|Nov 29, 2008

Astro and Planetary Science参考文献 2被引用数 44

ひとこと要約

本稿は、過去1億年間にわたり太陽系周辺の星形成歴を文脈として、オリオン星形成複合体が現在も低質量および高質量星形成が進行中の最近の天体であることを包括的に概説する。オリオンOB associationが質量の大きな高速走行星を生じさせ、紫外線放射、星風、超新星爆発によって駆動される300 pcの巨大バブル（オリオン／エリダヌススーパーバブル）の源であることを特定し、そのバブルがその圧縮波面によってコメット型の分子雲を形成し、圧縮層での星形成を引き起こしていることを示している。

ABSTRACT

The Orion star formation complex is the nearest region of on-going star formation that continues to produce both low and high mass stars. Orion is discussed in the larger context of star formation in the Solar vicinity over the last 100 Myr. The Orion complex is located on the far side of the Gould's Belt system of clouds and young stars throughwhich our Solar systemis drifting. A review is given of the overall structure and properties of the Orion star forming complex, the best studied OB association. Over the last 12 Myr, Orion has given birth to at least ten thousand stars contained in a half dozen sub-groups and short-lived clusters. The Orion OB association has been the source of several massive, high-velocity run-away stars, including mu-Columbae and AE Aurigae. Some of Orion's most massive members died in supernova explosions that created the 300 pc diameter Orion / Eridanus super-bubble whose near wall may be as close as 180 pc. The combined effects of UV radiation, stellar winds, and supernovae have impacted surviving molecular clouds in Orion. The large Orion A, IC 2118 molecular clouds and dozens of smaller clouds strewn throughout the interior of the superbubble have cometary shapes pointing back towards the center of the Orion OB association. Most are forming stars in the compressed layers facing the bubble interior.

研究の動機と目的

• 過去1億年間にわたり太陽系周辺の星形成歴の中でオリオン複合体を位置づけること。
• オリオンOB associationおよびその亜群の構造的・力学的性質（空間的分布および運動学）を分析すること。
• オリオン／エリダヌススーパーバブルの起源と進化を調査し、そのサイズ、膨張速度、エネルギー源を明らかにすること。
• 巨大星のフィードバック機構（紫外線放射、星風、超新星）が分子雲をどのように形作り、その後続の星形成を引き起こしているかを検討すること。
• オリオンにおける星形成の階層的構造（高密度核からクラスターや連星まで）が、初期質量関数およびクラスターディスソリューションに与える意味を理解すること。

提案手法

• オリオン領域における分子ガスおよび原子ガスの分布と運動をマッピングするために、COおよびH Iデータを含む多波長観測を用いた。
• ラジアル速度場および$l$–$v$平面におけるCO線幅を分析し、リンドブラッド輪の膨張を追跡し、Cas–Tau化石OB連星との関連を特定した。
• 若い星、OB連星（例：スク・セン、ペルOB2、オリオンOB1）および星形成亜群の空間的分布をマッピングし、星形成の歴史を再構築した。
• 距離推定値（近傍壁：180 pc）とX線・ガンマ線データ（例：1.8 MeV $ m^{26}Al$ の崩壊）を用いて、オリオン／エリダヌススーパーバブルの力学的モデルを構築し、過去の超新星活動を推定した。
• コメット型の分子雲の形態を分析し、その向きとCO線幅を用いてスーパーバブルの衝撃波面による圧縮を推定した。
• $ m u$ コロナエ、$ m eta$ アウリガ、$ m ho$ オリオンの星の位置とラジアル速度を、スーパーバブルの力学的挙動と照合し、放出機構を推測した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 オリオン／エリダヌススーパーバブルの起源と進化は何か？超新星はその形成にどのような役割を果たしたか？
• RQ2 オリオンにおける若い星および分子雲の運動学的・空間的分布は、過去1200万年間の星形成の歴史をどのように反映しているか？
• RQ3 オリオン複合体が巨大星からのフィードバック（紫外線放射、星風、超新星）によって形作られているという仮説を支持する証拠は何か？
• RQ4 オリオンにおけるコメット型の分子雲の形状は、スーパーバブルの膨張およびオリオンOB連星の位置とどのように関係しているか？
• RQ5 $ m u$ コロナエや$ m eta$ アウリガのような走行星は、オリオンOB連星の力学的歴史をどのように tracing するか？

主な発見

• オリオンOB連星は、過去1200万年間に少なくとも10,000個の星を生じさせ、6つの亜群および一時的なクラスタに分散している。
• 直径300 pcのオリオン／エリダヌススーパーバブルは、高質量星からの超新星爆発によって駆動された可能性が強く、その近傍壁は太陽からわずか180 pcの距離にある。
• オリオンAおよびIC 2118領域に位置するコメット型の分子雲は、スーパーバブルの中心に向かって向きを向けており、その衝撃波面による圧縮を示している。
• 活性状態の$^{26}$Alの1.8 MeVガンマ線放射と軟X線の存在は、オリオンOB1a領域付近で最近超新星爆発が起きたという仮説を支持している。
• ラジアル速度が約21 km s$^{-1}$、距離が約220 pcの星、$ m ho$ オリオン（サイフ）および$ m u$ コロナエは、オリオン複合体の前方で最近星形成が起きた可能性を示唆している。
• オリオンの階層的構造（高密度核から準クラスターや連星まで）は、星形成がイオン化ガスの中での音速にほぼ等しい速度で、フィードバック駆動の順次的プロセスによって進行していることを示している。