Abstract

Analysing the high-resolution CO line survey of the Galactic plane with the Nobeyama 45-m telescope (FUGIN), we show that the star-forming complex G18.15-0.30+51 (G18) at radial velocity of 51 km s−1 is a tight triple association of a giant molecular cloud (GMC), H ii regions, and a supernova remnant (SNR). The radial velocity of G18 allows three possible kinematic distances of d = 3.9 ± 0.2 kpc for near solution or 12 ± 0.2 kpc for far solution, if we assume circular Galactic rotation, or d = 6.1 ± 0.1 kpc, if it is moving with the 3-kpc expanding ring at an expanding velocity of 50 km s−1. The H i line absorption of radio continuum from the H ii region constrains the distance to 5.6 ≲ dSNR ≤ 7.6 kpc. The Σ−D (radio brightness–diameter) relation yields the distance to the SNR of dSNR=10.14.7+11.5d_{\rm SNR}=10.1^{+11.5}_{-4.7} kpc, allowing for a minimum distance of 5.4 kpc. From these, we uniquely determined the distance of G18 to be 6.07 ± 0.13 kpc in the 3-kpc expanding ring with the SNR being physically associated. The molecular mass of the GMC is estimated to be Mmol ∼ 3 × 105 M⊙. The ratio of virial to luminous molecular masses is greater than unity in the central region and decreases outward to ≲0.2 at the cloud edge, indicating that the central region is dynamic, while the entire cloud is stable. We discuss the origin of the G18 triple system and propose a sustainable GMC model with continuous star formation.

Memo

  • G18.1-0.3+51はGMC、HII領域、SNRの三つが密集した系の一つ
  • GMCのサイズを直径0°.4の円の内部の領域として定義し、r_cloudを22 pcとすると、総質量はM_G18 ∼ 2.8 × 10^5 M_solar、d = 6.07 kpcと計算される
  • ビリアルパラメータはGMCを定義する円の半径を広げるほど減少するので、GMCは大規模な星形成が起こっている中心付近でより不安定であり、縁付近ではより安定である
  • GMC全体では重力エネルギーは運動エネルギーを上回っているが、中心付近では運動エネルギーが卓越しており、星形成による膨張を示している可能性がある
  • 重力勾配によりフィラメントからハブへ移動したガスによって星形成が起こり、そのフィードバックでフィラメントの間にガスが放出されるが、それはほかのISMによってせき止められ、再びフィラメントへと戻る、すなわちG18のガスはサイクルを形成している
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