Abstract

We present the results of ALMA observations in 12CO(J = 2 − 1), 13CO(J = 2 − 1), and C18O(J = 2 − 1) lines and 1.3 mm continuum emission toward a massive (∼106 M⊙) giant molecular cloud associated with the giant H ii region NGC 604 in one of the nearest spiral galaxies, M33, at an angular resolution of 0.″44 × 0.″27 (1.8 pc × 1.1 pc). The 12CO and 13CO images show highly complicated molecular structures composed of a lot of filaments and shells whose lengths are 5–20 pc. We found three 1.3 mm continuum sources to be dense clumps at the edges of two shells and also at the intersection of several filaments. We examined the velocity structures of the 12CO(J = 2 − 1) emission in the shells and filaments containing dense clumps, and concluded that expansion of the H ii regions cannot explain the formation of such dense cores. Alternatively, we suggest that cloud–cloud collisions induced by an external H i gas flow and the galaxy’s rotation compressed the molecular material into dense filaments/shells which are ongoing high-mass star formation sites. We propose that multiple gas converging/colliding events with a velocity of a few tens of kilometers per second are necessary to build up NGC 604, the most significant cluster-forming complex in the Local Group of galaxies.

Memo

  • 分子雲は星形成に先立ち、フィラメント構造を発展させたのち、最終的に高密度のコアとなる(page.1)
  • NGC 604-NGCの12CO輝線が示すシェル構造はHα輝線と隣接しており、HII領域は分子雲になんらかの影響を与える可能性がある(page.4)
  • NGC 604のmoment 1図より、NGC 604ではHIガスの降着が分子雲や星形成になんらか影響を与えている可能性がある(page.4)
  • NGC 604の北部に三つの異なる流体源が発見され、これらのC18Oの輝線強度の違いから、これらは異なる段階にある大質量星の形成現場と考えられる(page.5)
  • 活発な星形成が行われているN159 GMCでは、フィラメント同士の衝突が大質量星の形成を引き起こしているのではないかと示唆されていた(Fukui+2015, Saigo+2017)が、大規模な分子雲と小規模な分子雲の衝突によって生ずる傘状の十数本のフィラメント(”Hub filament”)が観測され、星形成はむしろこのような雲同士の衝突によって引き起こされたのではないかと結論付けられている(Fukui+2019, Tokuda+2019)(page.6)
  • シミュレーションによれば、二つの球状分子雲の衝突によってはシェル構造が生じる一方で、小さな球状分子雲が巨大な雲面に対し衝突した際は複数本のフィラメントが生じる(page.7)
  • 磁場が分子雲衝突の方向に対し垂直な場合、シェル構造よりもフィラメント構造の方が生じやすくなる可能性がある(page.9)
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