[論文レビュー] Where are all the Young Stars in Aquila?

L. Prato, Emily L. Rice+1 more|ArXiv.org|Nov 18, 2008

Astrophysics and Star Formation Studies被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、分子質量が大きく星形成の可能性を秘めているにもかかわらず、高銀経度におけるアケウラ分子雲複合体に若星が極めて少ないという奇妙な事実を調査している。著者らは、ミリ波・サブミリ波の調査をレビューし、既知の若い星形成天体（YSO）と噴流を分析し、動的要因や観測上の課題が、主系列星に至らない若い星の検出不足を説明している可能性を提起している。今後のHα撮像、スパッターゼ観測、高分解能ミリ波マッピングによる深さのある調査が、星形成の実態解明に不可欠であると提言している。

ABSTRACT

The high Galactic longitude end of the Aquila Rift comprises the large Aquila molecular cloud complex, however, few young stars are known to be located in the area, and only one is directly associated with the Rift. In contrast, the Serpens star-forming region at the low Galactic longitude end of the Rift contains hundreds of young stars. We review studies of the raw molecular material and describe searches for young objects in the Aquila clouds. The characteristics of the known young stars and associated jets and outflows are also provided. Finally, we suggest some possible explanations for the dearth of star formation in this gas-rich region and propose some future observations to examine this mystery further.

研究の動機と目的

• ガスが豊富なアケウラ分子雲複合体が、星形成の兆候をほとんど示さない理由を、特に近隣のサーペンス領域と比較して理解すること。
• 特に高い恒星背景による汚染が深刻な状況であるにもかかわらず、この地域における若星形成天体（YSO）調査の信頼性を評価すること。
• 若星の存在が顕著に見えない理由が、動的要因によるものか、観測上の制限によるものかを評価すること。
• 分子質量と観測されたYSO数の間に生じる矛盾を解消するための、的を射た今後の観測を提言すること。
• 正確な天体測定と径運動速度測定を用いて、既知の若星の距離と年齢制約を改善すること。

提案手法

• アケウラ・リフトにおける分子ガス分布と質量をマッピングするため、既存のミリ波・サブミリ波調査（例：CO、C18O、13CO）のレビューを実施する。
• 既知の若い星形成天体、ジェット、噴流を分析し、それらが分子雲と空間的・運動的関係にあるかを評価する。
• 客観ドスティングおよび狭帯域Hα撮像を用いて、降着中の若い星を示す発光線対象を検出する。
• 長波長スパッターゼ観測を用いて、埋蔵された原始星の温かい原始円盤を検出する。
• 非常に長基線干渉計測定（VLBI）を用いて、電波が強い主系列星に至らない若い星の正確な距離を測定する。
• 同位体 tracer（例：C18O）を用いた高分解能ミリ波調査を実施し、星形成を予想される高密度ガスコアを同定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ高銀経度におけるアケウラ分子雲に、その大きな分子質量にもかかわらず、若星形成天体が極めて少ないのか？
• RQ2 超新星ショック波やスーパーバブルの相互作用といった動的要因が、この地域における星形成をどれほど破壊的または抑制的に行っているのか？
• RQ3 若星形成天体（YSO）が検出されないのは、濃い恒星背景による混在や、現在の調査感度の限界といった観測バイアスに起因しているのだろうか？
• RQ4 既知の若い星の運動的および空間的性質は、アケウラ・リフトにおける分子ガス分布とどのように関係しているのか？
• RQ5 この地域における若い星の実態を完全に把握するには、どのような観測戦略が最も効果的だろうか？

主な発見

• アケウラ・リフトには1.1–2.7 × 10⁵ M⊙の分子質量があり、準拠質量は約2.6 × 10⁵ M⊙であり、重力不安定性と星形成の可能性を示している。
• しかし、東部アケウラ・リフトには直接関連する若い星が1つしかなく、近隣のサーペンス領域には数百もの若い星が存在する。
• この地域の既知の若い星は高いディスク分率とHα発光を示しており、降着と若さが継続していることを示しているが、ガス質量に比べてその数は極めて少ない。
• ミリ波調査では、12COに比べてC18Oがより高密度ガスコアを効果的にトレースしていることが判明し、高分解能同位体マッピングにより星なしコアを同定できる可能性がある。
• この地域の複雑な力学的状態、特にスクーピウス・セントaurus協会やノース・ポーラー・スパールとの相互作用が、星形成を妨げたり遅らせたりしている可能性がある。
• 天体調査は、高い恒星背景密度のため制限を受けており、特にTタウリ星の検出がこの地域では極めて困難である。