2018年1月12日 西合 SFN 300

星形成ゼミ Star Formation Newsletter 300 #31-#40 西合一矢 (国立天文台）
31. “Stellar mass spectrum within massive collapsing clumps II. Thermodynamics and tidal forces of the firstLarson core” Yueh-Ning Lee and Patrick Hennebelle
32. “Quantifying the interplay between gravity and magneticeld in molecular clouds {a possible multi-scaleenergy equipartition in NGC6334” Guang-Xing Li, Andreas Burkert
33. “Impact splash chondrule formation during planetesimal recycling “ Tim Lichtenberg et al.
34. “Synthetic observations of protostellar multiple systems” O. Lomax, & A. P. Whitworth
35. “A clustered origin for isolated massive stars” William E. Lucas et al.
36. “Massive Outflows Driven by Magnetic Effects II: Comparison with Observations” Yuko Matsushita et al.
37. “The protoplanetary system HD 100546 in H polarized light from SPHERE/ZIMPOL. A bar-like structure
across the disk gap?” I. Mendigut’a et al.
38. ” Near-infrared spectroscopic observations of massive young stellar object candidates in the Central
Molecular Zone” G. Nandakumar et al.
39. “YOUNG CLUSTER BERKELEY 59 : PROPERTIES, EVOLUTION AND STAR FORMATION” Neelam Panwar et al.
40. “The ALMA-PILS survey: Formaldehyde deuteration in warm gas on small scales toward IRAS 162932422
B” M. V. Persson et al.
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2018年1月12日 西合 SFN 300 #31

Stellar mass spectrum within massive collapsing clumps II.
Thermodynamics and tidal forces of the first Larson core
Yueh-Ning Lee and Patrick Hennebelle
Accepted by A&A
http://arxiv.org/pdf/1711.00319
背景:• 星形成は低温ガス雲のgravo-turbulent fragmentationで起こっている••

IMFが0.3M8でpeakを持つ物理的な理由はわからない。
• n >105 cm-3 (MJ 〜0.3M8)のガス状態変化 ?
• 星形成フードバックによるself-regulation ?
• 低密度での超音速乱流衝撃波による分裂 ?
Paper I:
等温+断熱Simulationでは、 IMFのslopeが分子雲の質量・乱流に依存せず決まることを示したが特徴的質量の起源はわからなかった。
è 今回、EoS変化が特徴的質量に与える影響を探る

計算:
Fig.3 of Dib et al. (2017)• AMRのRAMSES codeで計算• 初期分子雲： R = 0.084pc, M = 1000M8、Kolmogorov的乱流、BE球的密度分布• ガスが断熱的になる密度(109 ~1010 cm-3 )と断熱指数(gad=7/5, 5/3)をパラメータとしてサーベイ* 空間分解能に対する収束性も注意した
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#31 IMF

nad= 1010cm-3, γ=5/3

Fig.2
nad= 3x109cm-3, γ=5/3

nad = 1x109cm-3, γ=5/3

nad = 1010cm-3, γ=5/3, 7/5

2018年1月12日 西合 SFN 300 #31

Fig.5
Fig.8
- 断熱密度が典型的質量を決めるが、それは断熱密度のJeans Massよりも10〜100倍重い。
è典型質量は、常にFirst Core質量の約10倍(see Fig.8)となり、初期の分子雲の力学状態に依存しない。
これはFirst Coreがさらなる潮汐分裂を抑制するから。
+α 分解能が十分でないとmass peakが大きめになる。
sink密度が大きすぎると軽い分裂がなくなる。

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Fig.332018年1月12日 西合 SFN 300 #33

Impact splash chondrule formation during planetesimal recycling
Tim Lichtenberg, Gregor J. Golabek , Cornelis P. Dullemond, Maria Schönbächler, Taras V. Gerya, MichaelR. Meyer

Accepted by Icarus
https://arxiv.org/pdf/1711.02103
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2017.11.004

コンドリュール:• 0.1-2mmの球形。隕石中に含まれ、Silicate, Olivine, Pyroxene(輝石)を多く含む。
• 太陽系形成初期段階(<3-4Myr)に融解を経験して形成••

原始惑星ガス円盤衝撃波などで形成？ その後の微惑星形成段階に形成？
溶けた微惑星の衝突によるしぶき(“splashes”)での形成モデルに関して詳細に調べた。
çコンドリュールの均一性や金属(Fe,Ni,Mg)組成などとの整合性は？

放射性崩壊熱で溶けた微惑星:• 半径Rp =10-100km、表面290K、初期26 Al/27 Al = 5.25x10-5ケイ素（液体/個体)の比重・比熱・粘性など他論文から引用• 岩石融解率 ϕ が<0.4ならマグマが粘性流動（対流）• 対流mixing length、Kolmogorov diffusion• 沈殿：金属粒が表面張力で形成し大きいものは中心へ落下
微惑星衝突 (CAIs形成後0-5My)：• デブリ生成＋新しい微惑星形成 (Monte-Calro的手法）• 初期微惑星はpower-law的サイズ分布を仮定• 衝突結果はLeinhardt&Stewart (2012)のcollisionモデル
デブリ・コンドリュール放出 or 破壊=>微惑星形成・降着
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4Chondrule2018年1月12日 西合 SFN 300 #33

最大サイズ 20kmモデル

最大サイズ 20kmモデル
Fig.4 微惑星への衝突デブリの拡散短い時間で均一化。
最大サイズ 50kmモデル
溶けてないデブリ
一部溶けたデブリ
衝突で溶けた溶けた微惑星の衝突から生成

Fig.9 生成されるデブリ/コンドリュールの割合。
大きな微惑星はすぐに金属が沈殿し金属組成の小さなデブリ生成
Fig.6 微惑星内の流動的マグマ(ϕ >0.4)の割合
微惑星サイズで進化とタイムスケールが変わる。 今後、コンドリュール形成現場(原始太陽系星雲)の物理状態に2018/1/125制限を加えることができるかもしれない。

2018年1月12日 西合 SFN 300 #37

The protoplanetary system HD 100546 in Hα polarized light fromSPHERE/ZIMPOL. A bar-like structure across the disk gap?
I. MendigutLıa , R.D. Oudmaijer, A. Garufi, S.L. Lumsden, N. HuLelamo, A. Cheetham, W.J. deWit, B. Norris, F.A. Olguin and P. Tuthill

Accepted by Astronomy & Astrophysics
https://arxiv.org/pdf/1711.00023

背景:• 原始惑星系円盤timescale~10Myr
è原始木星の質量降着率は10-10 〜10-9 M8 yr-1 が必要• Hαを用いて惑星accretionが検出(LkCa15 Sallum et al. 2015) èHD 100546:• Herbig Ae/Be: M=1.9M8, ~7Myr, d =109±4pc• Disk: inner<4au, gap 4-10au, outer 10au<R<~400au
Fig.1 of Sallum et al. 2015
• 比較的大きな降着率 〜10-7 M8 yr-1 (UVより）
LkCa15 bに降着トレーサーのHαが付随• 惑星候補~50au (Quanz et al. 2013), ~10au (Rameau et al. 2017)
観測:• VLA 8m鏡 with SPHERE/ZIMPOL でλ〜644nm連続波とHαを偏光観測• psf 〜20mas

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SPHERE/ZIMPOL observation of HD 100546

Fig.1 偏波率 黒丸が原始惑星候補c

2018年1月12日 西合 SFN 300 #37

Fig.3 連続波のpol. angle

詳細な解析の結果原始惑星候補c付近でのHaのenhancementは検出できなかった。

Fig.6 NE-SWのフィラメント構造の拡大

NE-SWのフィラメント構造はouter diskからinner diskへの降着の可能性がある。
この構造は、この星の比較的大きな降着率と関係しているかもしれない。
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その他の論文 アブスト 32~34

2018年1月12日 西合 SFN 300

32 “Quantifying the interplay between gravity and magneticeld in molecular clouds {a possible multi-scaleenergy equipartition in NGC6334” Guang-Xing Li, Andreas Burkert

34 “Synthetic observations of protostellar multiple systems” O. Lomax, & A. P. Whitworth

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その他の論文 アブスト 35~36

2018年1月12日 西合 SFN 300

35 “A clustered origin for isolated massive stars” William E. Lucas et al.

36 “Massive Outflows Driven by Magnetic Effects II: Comparison with Observations” Yuko Matsushita et al.

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その他の論文 アブスト 37~38

2018年1月12日 西合 SFN 300

38 ” Near-infrared spectroscopic observations of massive young stellar object candidates in the Central
Molecular Zone” G. Nandakumar et al.

39 “YOUNG CLUSTER BERKELEY 59 : PROPERTIES, EVOLUTION AND STAR FORMATION” Neelam Panwar et al.

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その他の論文 アブスト 40

2018年1月12日 西合 SFN 300

40 “The ALMA-PILS survey: Formaldehyde deuteration in warm gas on small scales toward IRAS 162932422 B” M. V. Persson et al

2018/1/1211