百瀬 莉恵子(東京大学宇宙線研究所) Rieko Momose (ICRR, University of Tokyo)
近傍銀河における構造と星形成則 The resolved Kennitutt-Schmidt law in nearby galaxies
Kennicutt-Schimidt則(Schmidt 1959; Kennicutt 1998; 以下、K-S則)は、星形成率面密度とガス面密度の間に見られるべき乗の相関関係である。観測結果から相関関係があることは知られているが、この相関を生み出す物理的な背景については未だ明らかではない。次元解析的な観点からは、K-S則のべきNは星形成のメカニズムを反映すると考えられている(e.g. Leroy et al. 2008; Tan 2010)。一方観測的には、近年、数100pcの規模で近傍銀河を分解し得られるK-S則のべきが検証されている。中でもBigiel et al. (2008)は、複数の銀河を用いてK-S則における統計的な議論を行っている。彼らはCO(J=2-1)輝線を分子ガストレーサーとして用い、N ~ 1という結果を得ている。本研究ではCO(J=1-0)という輝線を分子ガストレーサーとして用い、近傍銀河10天体にわたり数100pcの規模でK-S則の検証を行い、N > 1というべきを得た。本セミナーでは、先行研究とのべきの違いとそれにより反映される星形成の違いを議論する。また、K-S則の中で見られる各銀河構造(例 中心核、棒状構造、渦状腕)による星形成活動の違いについても述べる。
The Kennicutt-Schmidt law (Schmidt 1959; Kennicutt 1998, hereafter K-S law) is a power law correlation between area averaged star formation rate and gas surface density. Despite its importance, the underlining physical mechanisms have remained unclear. The power law index, N, is a prime discriminator of the mechanisms that regulate star formation and form the K-S law (e.g. Leroy et al. 2008; Tan 2010). I study the resolved K-S law for 10 nearby spiral galaxies using new CO(1-0) data that resolve galactic structures at a 500 pc resolution. The CO(1-0) line emission is an established tracer of the molecular gas column density, and results in a super-linear correlation, as opposed to the recent result from CO(2-1). We discuss the discrepancy between my result and recent studies of sub-kpc scale K-S law. Moreover we also study star formation differences depending on galactic structures (e.g. the nucleus, bar, spiral arms) in the context of the K-S law.