星形成ゼミ
岩崎一成（NAOJ)

19. Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) IX: Distribution andproperties of the large organic molecules HC3N, CH3CN, and c-C3H2• Ilee et al.

20. Generalised transport equation of the Autocovariance Function of the density
eld and mass invariant in star-forming clouds• Jaupart & Chabrier

21. K2 Discovery of a Circumsecondary Disk Transiting EPIC 220208795• van der Kamp et al.

22. Nobeyama 45 m Local Spur CO survey. I. Giant molecular filaments and cluster
formation in the Vulpecula OB association• Kohno et al.

23. Misaligned disks induced by infall• Kuffmeier et al.

• 有機分子に富む分子は、幅広い環境下にある、1Myr以内の若い天体でたくさん見つかっている。
• 原始惑星系円盤では？
• ガス相にはあまり存在しない：温度が低いので、基本的にはダスト表面にいる• もし大きな分子になっているとすると、個々の輝線が弱くなる。

• 原始惑星系円盤での大型有機分子のサーベイ at MAPS

• GM Aur, AS 209, HD 163296, MWC 480で、HC3N, CH3CN, c-C3H2が見つかった。
• ダスト連続波によって同定された円盤より小さい半径に分布。
• ダストリングと分子の空間構造は相関なし。

• 密度場の自己共分散の輸送方程式から得られる保存則から、IMFの普遍性が出てくる？
𝑒𝑒 𝑠𝑠 = 𝜌𝜌/𝜌𝜌̅

密度摂動の分散∼ 𝑏𝑏 𝑀𝑀2

質量の次元
相関長filamentとかの厚み? ∼ 0.1 pc• Kepler mission:• トランジット観測により、太陽型星の周りの惑星を検出• しかし姿勢制御系(4つのホイールのうち２個が故障)の故障があり、ミッション終了• K2 mission:• Kepler衛星の残った姿勢制御系で黄道付近を観測• 燃料が切れてすでに運用終了• unusual sources• 238,399のlight curveの中で、unusual eclipseを示す48個の星がある。
• 今回の天体はその中の一つ

EPIC220208795(EVEREST 2.0) Light curve (K2)

中心星の情報K2V star with 𝑅𝑅 = 0.83 𝑅𝑅⊙ , 𝑀𝑀 = 0.85 𝑀𝑀⊙
Gaia EDR3

BJD: Barycentric Julian Day• light curveにある食は、何か隠すものが星の前を横切ったために生じたと思われる。
• 食でのlight curveが非対称であることと、惑星より深いことから、球対称な天体ではない• 見えていない伴天体の周りの傾いた円盤？

Best fit parameters• Model fitting•
••
•
••
•

円盤半径 𝑅𝑅dimpact parameter 𝑏𝑏
円盤のinclination 𝑖𝑖 (𝑖𝑖 = 0∘ : edge-on, 𝑖𝑖 = 90∘ : face-on)
円盤の軌道面に対する傾き 𝜙𝜙
円盤が横切る速度 𝑣𝑣t
近日点通過時刻との差 𝛿𝛿𝛿𝛿
光学的厚み 𝜏𝜏

hard edge disk

soft edge disk

hard edge diskとsmall edge diskはほとんどlight curveが一致するので決められない

周期
K2で食が一回しか見えてないので周期はよくわからない

TESSや地上望遠鏡のデータを使って、60-1800daysの間の様々な周期で、データが周期的かどうか見てみる𝜒𝜒flat : データと食なしモデルとの間の𝜒𝜒伴天体の軌道• 横切る速度𝑣𝑣𝑡𝑡 ∼ 11 𝑅𝑅∗ day −1• 円軌道とすると 𝑃𝑃orb ∼ 25 days
(K2の観測期間60days内に二回目の食が見えないこいとと矛盾)• 楕円軌道だとする。
• ちょうど近星点で横切ったとする 𝑣𝑣t = 𝑣𝑣peri• 近星点で円盤がHill半径よりも十分小さい 𝑅𝑅disk < 0.3 𝑅𝑅Hill
 最小伴天体質量は1.5 木星質量

背景

Vulpecula OB association• inter arm領域での大質量星形成
Local Spur
今回のターゲット

embeddedcluster
hypercompact
HII region

Reid+2016 (maserのparallax by VLBA, BLBI)

白X：OB星青〇：SNR

Vulpecula complexでの星形成シナリオ(従来)• 連鎖的星形成 (Turner 1986) based on Elmegreen & Lada (1977)• YSOの進化段階はVul OB1 GMCでほぼ一様  連鎖的星形成は棄却 (Billot+2011)• clump-clump衝突 (Xue & Wu 2008, Higuchi+2009,2010)• Sh 2-87とSh 2-88

Vul OB1のGMC全体の観測はない 今回、20’’の高分解能で広域の観測により、分子雲と星形成の関係を探るdmoment 1 map

5moment 2 map

NGC 6323 clusterの近くで、３つの速度成分がある。
22, 27, 33 km/s• NGC6823を囲むように、22km/s cloudと27 km/s cloudが分布• NGC6823の方向には、33km/s cloudがある。

まとめ• 長さ30pc 太さ 5pc 質量 4x10^4 Msunの、銀河面に沿った巨大フィラメントを発見• galactic shearでできた?

• Sh2-86は３つの速度成分がある。

• 大質量星の周りで、強度比が高い  相互作用
• 速度分布(V字)はcloud-cloud collisionを示唆

Dobbs & Bonnell 2006

Haworth 2015

背景• ALMA, VLTなどによって、円盤の性質が明らかになってきている。
• 遷移円盤の大部分に見つかっている影は、inner diskとouter diskのmisalignmentがあれば説明できる (e.g., Avenhaus+ 2014)• perturbing object (巨大惑星や、伴星?) (Nixon+2013, Dogan+2015)• massive Herbig starの周りの円盤に特に多いが、いくつかの円盤ではspiral-like構造が見つかっている。
• これらの星は比較的古い (a few Myr) protostellar collapseの影響ではない• flyby of an external stellar object (e.g, Dai+2015)

AB Aurこの論文：

star-diskシステムに、cloudletが降ってくる状況を考える
散乱光 by VLT (Boccaletti+ 2020)

設定

例：𝛼𝛼 = 0∘ 。inner diskの回転方向は、cloudletの運動に逆行• code: AREPO without magnetic fields.
• 2.5 Msunの星をおき、その周りに円盤を用意• 円盤半径は、20auから50au• 面密度のべきは-1.5• 1auでの面密度Σ0 はパラメータ。
•fiducial valueはΣ0 = 170 g cm−2 , (𝑀𝑀disk = 6 × 10−4 𝑀𝑀⊙ )• 質量0.01Msunで半径887auのcloudletを考え、1774 auのimpact parameterで飛ばす。
• infall angle αspiral構造が数100 auスケールで存在 離心率のせい？

𝛼𝛼 = 0∘ 順行∘
𝛼𝛼 = 60 逆行 𝛼𝛼 = 35∘ 逆行 𝛼𝛼 = 0 逆行∘

𝛼𝛼 = 90∘

逆回転かつ𝛼𝛼が小さい
inner disk shrinks• 捕獲されたcloudletは、inner diskの外にouter diskを作る• outer diskとinner diskの間で角運動量輸送が起こる。
• outer diskとinner diskが逆行しているとき、inner diskの角運動量が輸送され、半径が縮む。
• 𝛼𝛼 = 0∘ のときにこの効果が最大• 30 auくらいの大きなギャップが、inner diskとouter diskの間に空く。

離心率• cloudletによる円盤形成は非対称なので、離心率ができる。
inner disk

outer disk

角運動量輸送により、円盤の角度が時間進化
inner disk

outer disk

初期円盤質量が小さいほうが、円盤角度が大きく変化

まとめsynthetic observation• star+diskシステムに後からcloudletが降着すると、outer diskが形成される。
• outer diskが逆回転すると、inner diskとouter diskに大きなギャップができる。
 several transition disksと整合的？

• outer diskには、arcまたはspiral構造が100-1000 auにできる。比較的大きな0.2-0.4の離心率をもつ。
• 離心率があれば、分子輝線で確認できる。