星形成銀河を司る四大要素

Daniel Stolz von Stolzenberg (1600年-1660年)の著書Viridarium chymicum (1624年) より

遥か昔、この世の全ては四つの基本的要素から作られていると人々は考えていました。この「四大要素」の考え方は現代化学の出発点となりました。

今、同様の事が銀河観測においても盛んに議論されています。銀河における四大要素とは何なのでしょうか。

図1: 重元素量(縦軸)と星表面密度(横軸)の関係。銀河の(1)重元素量は(2)星質量、(3)分子ガス質量、並びに(4)星表面密度によって決定される事を発見しました
図1: 重元素量(縦軸)と星表面密度(横軸)の関係。銀河の(1)重元素量は(2)星質量、(3)分子ガス質量、並びに(4)星表面密度によって決定される事を発見しました

過去の研究から一般的な星形成銀河では(1)重元素量、(2)星質量、(3)分子ガス質量の三つが密接に関連している事がわかっています。

私はスローンデジタルスカイサーベイの大規模データサンプルを用いて、第四の要素が「(4)星表面密度」である事を初めて発見しました (図1)。この言わば、「四大要素」は星形成銀河の基本的な物理過程を明らかにしました。さらにガンマ線バースト母銀河(バーストの起こった銀河)と一般的な星形成銀河を比較し、ガンマ線バースト母銀河の特別な性質を発見する事に大きく貢献すると期待されます。

この内容は英国王立天文学会月報 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)、並びに日本天文学会天文月報 EUREKA に掲載されました。

Hashimoto Tetsuya, Tomotsugu Goto, and Riseko Momose, 'Surface density: a new parameter in the fundamental metallicity relation of star-forming galaxies' , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 475, p.4424-4433. (2018)

Tetsuya Hashimoto, Tomotsugu Goto, Rieko Momose, 'The four fundamental parameters of star-forming galaxies' , astronomical Society of Japan, EUREKA, Oct, 2018.

橋本哲也
橋本哲也
助教 (NCHU)