衝突フィラメントが駆動する大質量星形成(Massive Star Formation Is Driven by Colliding Filaments in Cloud F-NE)

2025-11-19 中国科学院(CAS)

中国科学院・新疆天文台(XAO)の研究チームは、巨大分子雲 F-NE において、2本の大規模フィラメント(F-NE-north と F-NE-south)が衝突・合体しつつある決定的証拠を発見した。これは、大質量星形成の初期条件を明らかにする重要成果である。研究では、13CO(2–1) 分子線データと赤外〜遠赤外連続波データを解析し、長さ約25pcの2本のフィラメントが異なる系統速度(−65.25 km/s と −67.38 km/s)を持つことを確認。さらに、3か所での衝突を示す特徴的構造(U字・アーク状形状、空間的補完構造、位置‐速度図のV字形、ブリッジ特徴)が明瞭に観測された。衝突領域では速度分散の増大・カラム密度の増加が顕著で、これらは AGAL323.444+0.096 を含む大質量星形成コアや若い恒星(YSO)の位置と一致した。これらの空間的相関は、フィラメント衝突が大質量星・星団形成を直接誘発することを示す強力な証拠である。本研究は F-NE におけるフィラメント衝突の初の体系的観測証拠を提示し、星形成の初期条件と分子雲進化の理解を大きく前進させた。

衝突フィラメントが駆動する大質量星形成(Massive Star Formation Is Driven by Colliding Filaments in Cloud F-NE)
Distribution of the two elongated filamentary structures (shown in blue and red) in F-NE. (Image by XAO)

<関連情報>

AGAL323.444+0.096と星形成に関連する2つの細長いフィラメントの合体の証拠 Evidences of Two Merging Elongated Filaments Associated with AGAL323.444+0.096 and Star Formation

Yingxiu Ma, Jianjun Zhou, Jarken Esimbek, Dalei Li, Andrej M. Sobolev, Xindi Tang, Willem Baan, Gang Wu, Macleod Gordon, Yuxin He,…
The Astrophysical Journal  Published: 2025 November 19
DOI:10.3847/1538-4357/ae12f4

Abstract

We study the structure, kinematics, and star-forming activity of filamentary cloud F-NE associated with AGAL323.444+0.096 using 13CO (J = 2–1) molecular line and continuum data from the far-infrared to near-infrared. The cloud comprises two elongated subfilaments, F-NE-north and F-NE-south, each spanning 25 pc, with systemic velocities of −65.25 and −67.38 km s−1, respectively. F-NE-north and F-NE-south seem to be merging by collision. They exhibit signatures of cloud–cloud collisions, including U-shaped and arc-like morphologies, complementary components, and bridge features, suggesting ongoing collisions. The interacting zones show enhanced column densities and elevated velocity dispersion, further supporting the collision scenario. All these features are consistent with the “fray and gather” model. Dense clumps and young stellar objects are predominantly concentrated in these collision regions, implying that filament merging and localized collisions drive the formation of massive dusty clumps capable of nurturing massive stars. These results demonstrate that filament merging by collision is crucial for both filament structural evolution and the formation of massive stars and clusters.

1701物理及び化学
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