電波で探る近傍銀河の星形成活動
私たちの住む天の川銀河に無数に存在する星々は冷たい分子ガスが集まることによって誕生しま「した。分子ガスは電波によって直接見ることができます。私は天の川銀河の比較的近傍にある銀河（＝近傍銀河）の分子ガスを電波を通して詳細に観測することで、星がどのように誕生するの
No. 2, 2009
DYNAMICALLY DRIVEN ISM EVOLUTION IN M51
か解明しようとしています。

電波で見える星の原材料
渦巻銀河M51（子持ち銀河）を可視光と電波で見た様子
可視光で見たM51

電波で見たM51

渦巻腕に沿ってダークレーンと呼ばれるダストが集積している領域が黒い帯として見えます。それに重なるように電離水素領域と呼ばれる赤い光が無数に見えます。この赤い光は太陽より8倍以上重い高温の若い星によって電離した水素から発せられた光であり、まさに星形成が起きている現場を示しています。

星は冷たい分子ガスの中で誕生します。その分子ガス中の一酸化炭素(CO)分子は、低温環ⒸNASA境下でも強い電波輝線を放射をします。電波望遠鏡を通してこの輝線を見てみると、ダークレーンで強く光っていることがわかります。可視光と電波の画像から、銀河の渦状腕には大量の分子ガスが存在し、そこで活発な星形成が起きていることがわかります。

Koda+09, ApJ, 700, L132

野辺山45mが明らかにする星形成活動の多様性
輝度[K]

渦巻腕

分子ガスがあるのに星形成が起きない場所がある!

銀河の中では、分子ガスが集積すれば必ず星が誕生するの NGC1300
Maeda+18,′ 4 region was mosaFigure 1. (a) Integrated intensity map of CO(J = 1–0) emission of the entire disk of M51. The 6.′ 0 × 8.
PASJ,70,37
でしょうか。右の写真は棒渦巻銀河 NGC1300です（我々のwith the CARMA interferometer. The total power and short-spacing data are obtained with the On-The-Fly mapping mode of t

視線速度[km/s]
Nobeyama Radio Observatory 45 m telescope (NRO45). The CARMA and NRO45
data are combined in the Fourier space. T住む天の川銀河も棒渦巻銀河と言われています）。渦巻腕
entire disk for the first time, including both the prominent spiral arms and interarm regions. (b) Velocity field. Significant shear m
左のオレンジ領域内のCO輝線を野辺山45m
ではM51と同様に赤く電離水素領域が見えており、活発な(P.A. of the disk kinematic major axis is −11 deg).

で観測した結果。同じ量の分子ガスがある星形成が起きています。一方で、棒部ではダークレーンが見GMC population over galactic disks. However, prior ことがわかる。
interferRadio Observatory 45 m telesco
られ、分子ガスがありそうですが、赤い光は無く、星形成
ometers, which are required for such high-resolution imaging,
Using the On-The-Fly observinが起きていません。実際、野辺山45m電波望遠鏡でCO輝線
had only a small number of telescopes, and thus were severely
the data were oversampled on a
棒部を観測すると、棒部には渦巻腕と同量の分子ガスがあるこ
limited by low image fidelity. Indeed, the high side lobes ofbright spiral arms due to poor uv-coverage have often led toとがわかります。このことから、棒部では分子ガスがある
false structures in the interarm regions (Rand & Kulkarni 1990;のに星形成が抑制されていると言えます。私たちは、このAalto et al. 1999; Helfer et al. 2003).
渦状腕と棒部の違いの原因を探ることで分子ガスから星が誕生するために必要な物理条件を調べています。
ⒸESO/PHANGS
2. OBSERVATIONS AND DATA REDUCTION
輝度[K]with a spheroidal smoothing fun
olution of 22′′ . We used the NO
developed at the Nobeyama obs
bilities by deconvolving the NROtion (i.e., a convolution of thefunction), and Fourier transform
野辺山45m望遠鏡
combined theCARMA and NR
視線速度[km/s]
High-fidelity imaging of nearby galaxies at millimeter waveverted the uv data using theoreti
ALMAを用いて水色の領域内のlengths has now become
feasible with the Combined Array for左の観測結果に基づき、銀画面の分子雲の運
ing, and CLEANed the maps
The
AstrophysicalJournal,
926:96(14pp), 2022 February
10et al.
Research in Millimeter
Astronomy(CARMA).
CARMA is a動を調べた結果。渦巻腕では分子雲は円運動
image cube (rightMaeda
ascension,dCO輝線を高解像度観測した結果しているが、棒部では円運動からずれている星は分子ガス中の中でも特に濃く集積している領域、すなわち分new interferometer, combining the six 10 m antennas of thevelocity).
Owens Valley Radio Observatory (OVRO) millimeter interferThe combined data have an rm
子雲の中で誕生します。したがって、星が誕生するメカニズムをometerandthenine
6mantennas
oftheBerkeley–Illinois–in
5.1 km s−1 wide channels,
明らかにするためには、分子雲の観測が非常に重要です。これまMaryland Association (BIMA) interferometer. The increase toat the distance of 8.2 Mpc (ado
での電波望遠鏡に比べて感度と解像度が高いALMA望遠鏡によっ
105 baselines (from 15 and 45, respectively) enables the highestfactor 渦巻腕ofArm
XCO = 2 × 1020 cm−2
fidelity imaging ever achieved at millimeter wavelengths. Thein the Milky Way (i.e., 4 × 1て、近傍銀河の分子雲の姿が効率よく検出されるようになりまし′′渦巻腕entire
opticaldiskof
theWhirlpool
galaxy
M51
(6.
0×8.
4)
wasdiameter; Scoville & Sanders 1
た。すでに100個近くの近傍銀河で高解像度のCO輝線観測が実施
mosaiced in 151 pointings with Nyquist sampling of the 10 m
4σ significance. Our angular reされています（以前は~10個程度）。私たちは、この高解像度のantenna beam (FWHM of 1 arcmin for the 115 GHz CO J =160 pc, which is high enough t棒部
Bar1–0line).
The
data
werereducedandcalibrated
using
theMulGMCs,
given that the typical sep
画像を用いて、分子雲の性質や分子雲同士の相互作用について調棒部
tichannel
Image
Reconstruction,ImageAnalysis,andDisplay
few
100
pc to kpc (Scoville & Sa
べています。
(MIRIAD) software package (Sault et al. 1995).
The combination of spatial reso
ALMA望遠鏡 We also obtained total power and short-spacing data with thefidelity differentiates our study fr
Bar-end25-Beam Array Receiver System (BEARS) on the Nobeyama
1988; Garcia-Burillo et al. 1993

ALMAが明らかにする分子雲の性質

Maeda+21,MN,502,2238
Maeda+22,ApJ,926,96