Star Formation NewsletterNo. 324 11-20
高橋実道（NAOJ）

HD 169142: Herbig Ae star, inner hole, sub-au のinner dust component
inner dust component の時間変化
VLTI/PIONIER NIR 観測、6年間、３回 光赤外も2013-2018年の間に0.3 au のダストリングが形成、2019年に減光
デブリ円盤のsecondary dust production と似ている？

AB Dor C: 0.09Msun, low-mass young star
連星の可能性が考えられていた。
VLTI/AMBER で観測、 K-bund ﬂux ratio ~5%, separation ~38 mas
質量 ~0.072 Msun(~hydrogen burning limit) + 0.013 Msun(~deuterium-burning limit)
理論的なmass-luminosity 関係からのズレが緩和される。

Carina Pillar, HH901/902
ALMA 観測：continuum, C18O(2-1), N2D+(3-2), 13CS(5-4), 12CO(2-1), ~0.3”
bipolar CO outﬂows 10-3~10-4 Msun, dusty disks + envelopes 0.1 Msun-> low~ intermediate mass protostar, Class 0/I with high accretion
pillar : 104 ­105 年で光蒸発-> 円盤も光蒸発するだろうCarina : 最も活発な星形成領域の一つ ~100個のO型星と~104個の低質量YSOｓ ~2300pc
external irradiation による光蒸発の研究のよいサンプル
HH 901/902： HSTのHαサーベイで観測 “irradiated biporlar jets”
2-8 Msun のinter mediate mass star によって駆動されているという先行研究があるが、エンベロープに埋もれていてluminosity の不定性が大きい→ALMA のデータでこれらの天体のjets, disk, pillarsについて調べる
ALMA Cycle 5 Band6
continuum, C18O(2-1), N2D+(3-2), 13CS(5-4), 12CO(2-1), ~0.3”
緑 HST Hα
赤、青 ALMA 12CO(2-1)の red, blue shift 成分のmoment 0
コントア ダスト連続波 ピーク2.8 mJy/Beam,90%-50% まで20%間隔
ダスト連続波 円盤+envelope ~700 au
integrated ﬂux ~6.8mJy
T=50K を仮定すると Md＝0.1M
柱密度 1024 cm-2, 密度 108 cm-3
Mdisk/Mstar =0.1-1とすると小質量星質量の不定性 x3-4 -> 中質量星程度までありえる12CO
カラー moment 1
コントア moment ０ピーク 1.8Jy/beam km/s, 90%-10% まで10% 刻み
ピラーに東西の速度勾配
C18O, N2D+
カラー moment 1
コントア 12CO moment ０

C18Oでピラーとアウトフローの質量を推定
LTEを仮定 T=50K
アウトフロー 0.01Jy /Beam -> 10-3 Msun
ピラー 0.06 Jy/Beam -> 0.1 Msun

理論モデルから、Tr 14 からのEUVによる光蒸発率=10-6Msun /yr
ｰ> ピラー寿命 10­5yr

HH 902 についても同様の観測、解析

Source B は~1.5Msun のpre-stellar core
Source A のダスト連続波 0.1Msun
ピラー質量 0.2 Msun
アウトフロー質量 10-3 Msun
光蒸発率 10-5 Msun /yr (HH902 より Tr 14 に近い)
→ピラー寿命 2x104 yr

HH 901/902 は~104-105 yr でピラーが蒸発
その後、円盤の電離が進むと考えられる

巨大分子雲 S147/S153 (90pc x 50pc) in Perseus arm, ﬁve HII region
Massive OB stars, dynamical ages 0.2-0.6 Myr
12CO line data -> ２つの分子雲 -54 km/s, -49 km/s, 16 Myr 前に衝突
IR excess source, HII region 衝突起源

cloudlets: low mass cloud fragments, star+disk system への降着 or ﬂy by を考える。
-> arc or tail shape reﬂection nebulosity, 遷移円盤やFU Ori stars で観測
重いcloudlet の捕獲 -> warped disk, FU Ori starburst の起源か

分子雲中での星形成の後、分子雲のfragment “cloudlets” が星、円盤に降着する場合を考える。
星形成そのものに大きな寄与がなくとも、軽い円盤に対しては影響を与えうる。
Cloudletcloudlet と星の衝突 衝突パラメ­タ b
典型的な bのスケール
Hoyle-Lyttleton radius RHL=2GMstar/vinf2
vinf:無限遠での相対速度b <~ RHL ならinteraction がある
衝突のスケール Herbig Ae star Mstar = 2.5 Msun, vinf=1km/s or smaller ->103-104 au
cloudlet は円盤とは異なる角運動量を持つ→ warped disk, FU Ori like outburst
vortex, m=2 spiral の起源にもなり得る
FU Ori や遷移円盤で観測されている arc 構造
この論文ではPLUTO による流体計算、postprocess で散乱光の輻射輸送計算を行う。

b星、円盤最後に観測への応用を議論

断熱計算
A1

面密度分布、散乱光の輻射輸送計算
cloudlet はunbound, arc 構造が見える初期条件のcloudlet が広がらないように、30K のcloudlet が8000K のwarm neutral medium で conﬁne されている→cloudlet が壊れにくい

等温計算
I1

面密度分布、散乱光の輻射輸送計算

断熱と比べるとarc は顕著ではない
m=1のスパイラルが見える
等温計算のためwarm neutral medium を置けない→初期のcloudlet を星に近づけて広がる前に星に落下する計算
壊れやすい観測との比較 AB Aurigae (Transition Disk)
Herbig Ae star, 2.4 Msun, 2-4 Myr, 153 pc

可視光でarc 構造が1300au - 6000 auに見える
arc 質量 > 2x10-7 Msun
12CO の観測から視線速度が -0.57km/s ~ +0.85km/s (from east to south)
1400au Kepler 回転 でのケプラー回転と比べて大きい
楕円 or 放物軌道なら整合的円盤には irregular spiral structure 150-450 au
13CO の観測から円盤は i =23 反時計回り12CO のspiral 成分では i=20 の逆回転が整合的

arc 構造はAB Aurigae の潮汐で引き伸ばされてﬂy-by しているcloudlet?
1300au でのfree-fall time 3400 yr
1km/s で観測されている領域を通過する時間でも20000yr 年齢の1%以下星形成も終わっているので、もともとこの星形成の材料ではなさそう。

連星系でのmulti planets と円盤の相互作用 惑星がギャップを開ける場合の計算
low initial tilt: 円盤と惑星はcoplanar を保てず振動
large initial tilt: 内側惑星の離心率が増加 low disk mass とlarge initial misalignment でKL oscillation
円盤が十分重いと逆行も可能

NIR の円盤の偏光観測、mass disk, old star にバイアス -> DARTTS-S：様々なT Tauri の散乱光の偏光観測
ALMA のダスト連続波と比較
21天体の円盤 11天体でresolved, 3 unresolved signal, sub-structure も観測spiral やshadow は少ない、Herbig 天体に付随か ALMA のリング構造に対応するものはない
３つのextended ﬁlaments、 mm波で重い円盤1つがNIR でundetected -> self-shadowed

open cluster Blanco 1 の127天体の回転周期の観測（~115Myr）with NGTS
spectral type F5-M3 (1.2-0.3 Msun) これまでの４倍の数
mid F, mid K type single stars: 2-10 days
multipleはより速い 前主系列段階での角運動量lossが抑制されているか
Pleiades との比較、single star は同様の回転周期分布

L1188 cloud-cloud collision candidate
two parallel ﬁlamentary structures, two 22GHz water masers
L1188 kinetic temperature 13-23K, H2 density 103-103.6cm-3
stellar feedback の可能性を否定できないものの、cloud cloud collision シナリオと整合的

VVV survey : variable YSOs (Class I )14 天体の spectroscopic variability study, 1day - 2year 間隔
３つのFU Ori 型で増光時にCOの吸収が大きい傾向→高い降着率でz方向の温度勾配が大きい円盤からの放射
1day timescale で60 %のH2 emitting YSOs で変光が観測、2/6でBr γが大きく変化>1year timescale, Ks で1.8 等の変光
２つの天体のBr γから磁気圏降着のon/oﬀ