Abstract

Recent observations of molecular clouds around rich massive star clusters including NGC 3603, Westerlund 2, and M20 revealed that the formation of massive stars could be triggered by a cloud–cloud collision. By using three-dimensional, isothermal, magnetohydrodynamics simulations with the effect of self-gravity, we demonstrate that massive, gravitationally unstable, molecular cloud cores are formed behind the strong shock waves induced by cloud–cloud collision. We find that the massive molecular cloud cores have large effective Jeans mass owing to the enhancement of the magnetic field strength by shock compression and turbulence in the compressed layer. Our results predict that massive molecular cloud cores formed by the cloud–cloud collision are filamentary and threaded by magnetic fields perpendicular to the filament.

Memo

  • 密なクランプが衝撃波に衝突後は流体の流れが曲がるが、そのうち磁場線に平行な成分のみが集中して圧縮され、それにより密なフィラメントが形成される
  • 雲同士の衝突により、自己重力の有無にかかわらず衝撃層内にフィラメントが形成され、磁場はフィラメントに対し垂直に通っている
  • 衝突する雲が互いに垂直な磁場の向きを持っている場合、衝突後のガスの柱密度は十字の特徴を示し、観測でみられるハブフィラメントを再現している
  • フィラメントの形成は、衝突する雲の中の密なクランプが衝撃波によって多次元的に圧縮されていることを示している
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