ASTE ˘ˇ ˆ˙˝˛˚˜ ! #$%&˛’( · 2009-07-10 · 12co(j 3 2) fir 3 ˘ˇˆ˙˝ ˘ˇˆ˛˚˜...

Preview:

Citation preview

���������� ASTE ������������������� !"#$%&�'(

) * + ,��������������� �113�0033 �������� 7�3�1�e-mail: yoshito.shimajiri@nao.ac.jp

������������� ���� ASTE������������� OMC-2/FIR 3,4

���� �!"#$%&'���(�)*�+,� -.% /01%2 �3456789�:.!;< /=>?@A2 B(�;<CDE /FGHI2 �:.!J��;<�?K /&LM$NO2� ;<�5PQR /STM$NO2� FGHI�.UVWXY�Z[:\'9�!?@�]8 /^M$NO2 �.U_`�ab�3cdJ�B6efg 93C� =>?@A�DE��f4hP;<i 11jk�lm /hP�4.;<�n2 �3o!J��pq:r3�C�fg J�3�lms�?tB=>?@A��FGHICuv:wx9�f�y�� 93Ci� J�3�lm�3%B\z�!��r3�Cd!fq� {|}~��� ��d!VWXY���� %&'����ab�3]N�fg����� -.%�3789�f;<�(�;<��DEB� (�;<�C{|}~����e�J�"#$%&'�wx�:.!���B�!J�B��vfg

1. - . / �

������ ����� �� 2 ���!"#$%&"'(�)*$+ ,-.�/ 01�2*(�105 cm�3) 3456�7 �20156/ 3489:; <=>?0.1 pc@0.326AB� C(/ ,-�D�E-��"���$ FG�HD���I J#$+ KLMNBO/ PQ �R�?140 pc� �STU$G�HD����VW XYHZ348�[H)/ \�]^_`]��"ab�)cD+ %��J�/ F20156�de]f�ghijk�l�m�noipq�C(r�s�2t �N km s�1

?Nu km s�1� J56vwcxyU �zr34��I &*Y{|}~��"��H)cD1), 2), 3)+E-.�/ ,-�3489:C(NM����"��]����$ F����I J#$+ ���

��� 90����%�����J���$%&"'(�)*$4)+ ��f���CCb(�/�����V��*�V (?0.1 pc�0.1 pc)�pq��zr34�"����H/ �"�D3456��� �N pc�N pc� v���-%&C(/ ����^��v 3¡$�¢&/ �*�Vv_`U$%&"£��$D¤/ �����V�_`]���¥HC�D+ ��D¤/ �����V�\�]^_`"¦§H/ ��^¨��]����$�C© &*�Dª«"¬(C���)*^C�D+

2. %&01234

�����V�­®¯��°±�²e/ �m��"³´µU¶��V �HII�V�/ zr34�&*�D·¸ �¹]º� "��H)*$%&"'

�»¼ 2009B 8»478

������ ��� � ����������� ������������� �!"#������ ���� �$%��� ������������&'!(�� )*�+��,�(���)*�+��-./���������!��01�23�456�7���� !#8� 9:�����; <:��=���>?�����;@ !(� ��A�(B�+C�� � L 1551 IRS 5 NE ��D�� (IRS 5)E��F6�)*�+��D�� (NE)�GHIJK�LMN�O����!� NE���6�!"#����� �� NE� IRS 5�)*�+��P��Q�1(R�ST(� NE�GHIJK�LMNUP��Q(����!E�VWX��YZ���!"#��� 6��� NE ��! IRS 5�)*�+���[�� <\7����]�@��^��!� NE � IRS 5 ��+�!�O��YZ_���6��!�23��`a�F���5)� ?� bJ�)*�+��cd(���

�;!(� �� NGC1333 �;��� ��)*�+���e���6�!"#���f�ghij��MN�k�l��������gh<mnogh@�bJ�p6�������mnoq� � SK-1 !r8��st��������uv�p����!E�� �+���e���6��!�236����6)� �����)*�+��� �������w�x�01��236�7����� ����bJ�MN����y�z��{�J|c(� }�~��������Ee����� ��������� ��� ��

����U4!��{�+C (GMC) Orion A �"#�ST�� Orion Molecular Cloud-2/3

(OMC-2/3) �;� �� ���; FIR 3, 4, 5

�;�,�( <� 1@7)� OMC-2/3 �;� 1.3

mm �N�$�%��H 21��K�Lst8)�850 mm�N�$�%��H 33��K�Lst�&�6����9)� 6��� ����K�Lst�'�()*�+�U 14 ��F6�AH� )*�+���l(���10)� ��� )*�+�!� ����������!��(�;� �!�#�� �E�U FIR 4 � OMC-2 �;q�U�U���N�$�%�� H� ����01E�� ���;� ��!��������

3. ���������

)*�+��K�LMN����������� )*�+�!K�LMN�����!�Lgh�p��!���!��� �(�� K�LMN�#�gh!� ������� (�)�E������ ����¡¢!���L�K��;����p£��!�����+¤��¥¦����� �� (E(� ��)*�+�A�§K�LMN�,�(01�y��� )*�+��K�LMN����� ¨MN���© ! ¨�Lgh�*ª© !�e«¬����(Ep��!�

�1 �����4­��J�MN�®¯°±²³a��H%´�µJ���

� 1 ¶·¶¸B�+C�4���(2MASS)��� OMC-2/3�;� HII�;M42, 43�"#�ST��� �$%�01¹²º¯�� � FIR 4�;�ST�2(�

» 102I » 8¼ 479

����� ��� ����� ������������������������� !��"�#$%�&�'(�����)*�+,���-'���./�� 01*2�34�5�6�&�'���� 789�:;< (NMA)���� => 2?� @� AB�+,�CDE89���"+,�-'���./�� FGH�DE89�I��JH Ata-

cama Submillimeter Telescope Experiment(ASTE)

���� => 2?�./%��"KL� @MNO��PQ�R�S�T+,��UVT34��W2�%�� �T'S��B�)*�5X%&�'���� H13CO�(JY1�0)�"KL����� Z�[\�"��)*�+,�]0^VT34��W2�%��12 CO(JY1�0)�"KL� NMA����./�_`�� @� [\�"�'S�T+, =a,b? �c�%�&���� !� cd�ef�"�R�DE89� CH3OH(JKY7K�6K;

KY0, 1, 2) ]0^ SiO(vY0, JY2�1)�"KL�����

4. � �

4.1 ��������� �> 3(a), (c) �> 3(b), (d) � 12CO (JY3�2, 1�

0)�"�g��h =i!i!�jk������? �l��h�2 =i!i!2WJm2���? n�SVT�����on����12 CO�"+,���pqN FIR 3��r��s�tuv�w`���� &!� FIR 3'x����_�j�yz�[\�"���$n���&��on���� @��s{��"��A'1 (0.09 pc)��r{��"��A'1 (0.19 pc)��|�� 2

�} �� &!� �s{��"�' ~��j��2����W!���&��o�n����@� ASTE =FGH? � NMA =:;<? ���W!�12 CO�"��'���� &!�:;<�0`��W!���u�� A'`�34��T'����R� =��� NMA��u��� 55 (�0.12 pc) ���34n2#$����?�

> 2 �>�� 789�:;<���� � 789�:;< (Nobeyama Millimeter Array; NMA)��� 10 m

��"���� 6�2W3� !�I�:;<�R�� 6�������./�u�������� �����!"�#^¡¢W!�� &!W�!"�£¤¥i��./%�&��01 ¦ §2W 1 §�} �¨©�34�5�6�&�'���I�ª«���&�'���� ¬>� Atacama Submillimeter

Telescope Experiment (ASTE)�JH�$­� ASTE��%®9���¯°±&�'S 4,800 m�²�²U³U´³�R��� 10 m�DE89�I��JH�R��

�2 i!i!2WJm2�+,�µ¶·³u¸¹�01�º'º»���

¨(¼ 2009) 8¼480

4.2 FIR 4 ��������� 4(a)� H13CO�(J 1�0)�������������� ������ ��� !"# FIR 4

����$���%&��'$(���)*�� �+�� ,-. 45 m/012345�67�89�:;'<=>?@�12), 13)� A��� 67�89'BCDEF�&GHIJ�K��'$�L� NMAIM&�89INO�'�� FIR 4���@����� FIR 4�PQR� UST�GHIUV�'$(���)*�� WX� ��

����YI FIR 4Z[\]'^_� ��FIR 4Z[\]�`�a� 1.1 km s�1'� b�OMC-2/3cde���� !"#����fg�`�a 0.8 km s�1'BC%h&14)� ijk�lmcdnO�o��pe�fg�`�aq0.5 km

s�1'BC%Urs�h&15)�� 4(b)�tuvwm�'xuvwm���K

%yzA{�U��� tuvwm��|P�� xuvwm��Q}�h$*�GHIU~� ����&$���

� 3 12 CO(J 3�2; �� )��'12 CO(J 1�0; �� )���tuvwm� ���� 'xuvwm� ���� ��`�m������ ��������x���s�16)� ��� 1.3 mm����2��s�7)� ��� 3.6

cm free�free����s�Iz@11)� ��� NMA��,Iz@� ��� ��������� ASTE, NMA

�89������A&"#�GHIJ�K��'$�L��Iz�%&��

� 102  � 8¡ 481

4.3 ����������� � 5(a)�(b)���������� ��������� ������������ ��CH3OH!�" SiO��#$ %& '()*�+ CH3OH, SiO �,� FIR 3 -�./��0����� 1�2345�%&36�0+ '(�78� ��, FIR 3 9:;< ��� =>)?/��0+

4.4 ���������� � 6(a), (b) @�� A��,BCDEF-���G0 3.3 mm HI�JKLM �N3OP+0QG� RS36TU�A� ;��2VW X� YZ3[�\����)]��T�DEFRS36�0+� 6(a)3[��� ^_ `ab 1.3 mmI�

JKLM %& cd8efg YZh)[�\�

� 4 (a)� H13COi(Jj1�0)��#$ k�lg�3OP+ (b)�m;no��3m pqJr� s;no��3s pqJr)OG0�)*�+ i, t, uv�� 3�BC+

� 5 (a)�wxyzM CH3OH(JKj70�60) m;no��� (b)�s;no�� �N3OP+ (c)� SiO(vj0,

Jj2�1)��#$ m;no�� �N3OP+ i, t, uv�� 3�BC+

V{|} 2009~ 8|482

��������7) ��� ��� FIR 3 �FIR 4 ��� ����� 3.3 mm���������� ����!"�# �"�$ FIR 5 ����� 3.3 mm������%&'� (")�#�*�$ 3.3 mm�������+,%�-�./01�23$ FIR4��/01��*4567� 8$ 9:;�% 1.3 mm���������<=� �#

FIR 3 ���>� 3.3 mm?������%@ABMIR 21 �CDEF����# ��MIR 21

%MIR 22��GH3I (1,400 AU�3)�JKL5�MN* ���16)# �"�$ ! ! ���%H3IOPQ��R��67ST+U��������V""!*W+X��(")�# �*�$�� FIR 3%��01�YZ+[�S�'������"*MIR 21, 22 %��+[��\�L]�%(�"�MN* �#

FIR 4 %^_����%E`�abLcdef� ��MN* ���# �"�(�*$ NMA

S���$ g8R��ef�67ST+U���

������S 3.3 mm?�������h)���i$ FIR4% 11j�k�Plm�nof� ����*"�()�# � *�lm�pq;(rst$ u$ �P% 5I (H2,250 AU), 0.78

v�u�4$ 1.6w107 cm�3� �# ���$ ��u$ �P%xyz����g)�{* �|}� ���� ����~�S�!(��%(*(�# xyz���SM�>���C����u%����(�#

5. �������

5.1 �� ��������������L �abL "*k���'� ����� �YZ+[� �������� �<���������S���g��$ ���+, ����;��$ ����P67 ����;��$ <������� ^OS��� ¡� �+[�&' �¢�;�� ���£`��¤"*¥>������#

�3 e¦§¨# ©ª�v���«¬;(­�# 1 AU®H1.5¯ km#�4 v��u# 1v�u®1.9884w1030 kg

° 6 3.3 mm���������|}S¥># (a)� (b)%�±²³"*{* �°� ��$ ´°%g8R��67ST+U�������µ¶ (uniform weight)�X·��°� �# ¸, �, ¹�%° 3��#

º 102» º 8¼ 483

���������� 12CO(J�3�2)��������� FIR 3�

������������������������������������� !" #��� ���������$ ��%&'()*+,-./ �*!0123 �0" 4�� NMA

� H13 CO�(J�1�0)�������� �� FIR

4��5��' U67'89:;<-=>#1�? �' )�" #� U67�;<'@)���A0(B' FIR 3������C�*!0" #�#1� � FIR 3����� FIR 4 DEFG'HIJ0#1KLM;<-NO��123 �0" PQ� #�LM;<�R0ST- UVWXYSTZ 1[\"���������� ] 7� 12CO(J�1�0), H13 CO�(J�1�0), SiO(v

�0, J�2�1), CH3OH(JK�70�60)������FIR 3� ���������^'_)�`a�bc]KR0" d^� FIR 4� �ef� g^�bc-h�*!0"

12CO(J�1�0) �����`a�bc] (a)�FIR 3 � FIR 4'ijk'>�� bcl�mnk �� L67��C-�*!0" #�(B'�`a�bc]'op0 L67��C�qr���1stuv1�VWXY-hw�*!017)" A�� x�����'o!*=� FIR 3� FIR 4

yVWXYSTz '�p*bcl�{m�*!0"#� ����� |}cuv� H~������'���R0#1-h�� ���1|}cuv1�VWXY���-hw�*!0"��������� ##AK����(B'� FIR 3� ��������1 FIR 4DEFG1�VWXY-�*!0���R0" � 'H~��Kuv�VWXY1!B����-��*�O��0�����-J0#1K� VWXY��n*!0#1�� 0��1 �B0"

CH3OH, SiO ������'(0��-�BH~�'()*� y�v�z � ����O��0��KR0#1�� �*!018), 19)" >A�� #

] 7 12CO(J�1�0; (a)), H13CO�(J�1�0; (b)), SiO(v�0, J�2�1; (c)), CH3 OH (JK�70�60� (d))�����`a�bc]" #�`a�bc]� FIR 3� �����qr����^'_)*XO��]KR0" g^�bc� d^�`a- J" ]¡� 2¢�g�� FIR 31 FIR 4�`a-hJ"

£¤¥¦ 2009§ 8¥484

������������ ���������� 4.3��������� FIR 3� !"#����� FIR 4 $%&'�(��)� CH3OH,

SiO ��*����� +����� FIR 3����� FIR 4 $%&'����, ����-.����5.2 ���������� ��

5.1 ��/�0� FIR 3����� FIR 4$%&'�,��*�12�+�,3�0��4�� 5"� 4.4�0�� FIR 4$%&'� 1167�890���+�,3�0��412�� +���+�0�� ��, FIR 4$%&'* 11

6�89:���� ;���<=>�?@A*BCD�����20�EF�G�� H+�� I�I��J�KLMN� O�D�P�QR�S(�

?@A�TU�VW0�� +�XYN�Z21��D��[\� 116�89,J�KLMN�����,

]G�0*��D��^� 116�89(��_�J�KLMN�]G�+�*�`D�ab&cd��ef*g4�� FIR 4 $%&'h�ijD�116�89(��_�k5l103 AU�m���n�� +�o�ab&cd�k5l103 AU�m4�� Z[�� 89(��_�ab&cd�pbqb�5r�� 89:���,J�KLMN��41sG]+;��XYN,m�+�*�`�12��<�� +�89:���,��t�]G�

0u0*��D��^� ��[��00�S(���*�12�S(*ef��� ��D�[��00�S(�� FIR 4 $%&'h���,vw�w;�xg�12y�zM�1{|7���k3.8l104}���� 5"� ��*�12�S(�� FIR 3�~������ ���*�12�2�� ����}������m��zMD��� k1.4l104}���� ��D�[��00�S(���*�12�S(�pbqb�5r�� 89:���,����]+4�XYN,m�+�*�`�12��+�[��/��� ���,��������

D�+���41� 116�89:��,BC;��XYN*�`�G������+� 116�890�� ?,�[��0u0*��D��^���9����� �q��� 0��^�������ef*g�+��� 116�89,J������� ?@A���,{���0*��D�� ����VF;������w� �5¡�¢£¤���w� ��7¥¦§y��������41¨©��12��ª©��12�� ��9�������,«¬,�y� �����£¤��41J�­®�m��zM���G����m�� H��^� ��9�����J2��*7Z89�J������J�¯°*�12�� ±²� 116

³ 8 FIR 4o�´.�µ¶����´.�BC�?·@A¸¹�p�

º 102» º 8¼ 485

����������������� �������������������������� ��� FIR 3������� !"���#$�� [STEP 1]� %FIR 3���#$��!"�� FIR 4&'()* �� [STEP 2]� $����* � FIR

4&'()�+,����-��./01��� 112���3��.���� [STEP 3]�4��56��� ��� 112����������� [STEP 4]� �,789:;�<=���� FIR 4&'()��� MIPS� 24 mm>?@� 1���A��,������ FIR 4&'()������B��1� �C�,��<=���� 4��C� DA�� STEP 3�� STEP 4�E��F�G����<=����

6. � � �

����./01����HIJKL.M����C� N OP QR�!ST "#�� U V$,���W$.XY�����0�% Z[:&\]^�_`[:&a'���b ASTE(&)cd�4�e��*+.B��� OMC-2/

FIR 4 ,f�a'.g��� hi� FIR 3 ���#$��"�� FIR 4-.��j/0k@QFIR 4&'()T �* ��,�������b��� $�� FIR 4&'()�lm�a'��1n���o�p���,�� NMAU U V$,���W$.XY�����0�a'.g7��� 112�j/0����b���.������ ����j/0��E�2q����-���������r3�b�s?(K4�560�������� 112���3������-���/01�$���������������� ��� ��������tE�7uv8.��,�tE��9w��� �����-��U���� 7uv8x10��������������� $�� �� 11

2�j/0�������� �� � ����

�������������������� ��������� FIR 3�"�� FIR 4 &'()��7uv8�j/0k@����-��./01��� $�����.����,�������������������� �����a'�yz����V$

bW$.XY����{,,f�a'�!|$��,��C� :����� ���� [:&}_`[:&~�1nd}\]^�*+.B���a'.g7���� �!"�U��������� �,�����b,�,��.;�����0�� DA� �:���I��<�=�� 80 >��'�'�(�9.?�����\]^��� Atacama Large Millimeter/Submillimeter

Array (ALMA).8,��� �7,��a'�U @�U ��g7����0�� $��ALMA�� NMAU ������V$bW$.XY�����0��C� �������,f�10�,�D�.U ��M�$������A�0��

� �

Byz�� C�D�D�����yz��E�F�+Y���GE.����+ � ASIAA

Q>HT �j I"¡� j¢J£¡� ¤K�E>�LMNO¡� 4��rP¥¦���Q RS¡��TUbrPV��+W.X�Y§��� ���yz¨�Z[���\© ]¡�ª%^_¡�`abn¡�c«��¬­®@.,�o0� yz.¯Y�,�o0���� dt� ¤K�E>°e��,�Z`±"¡ (ASIAA)��G�bKf���H(².,�o0�,3³V�,´ ���� a'µg������ NMA, ASTE

�?L�g¶�a'·V¸o��h¸.ij_¹?²��,�o0� k«º»,�����

�E¼l 2009m 8¼486

� � � �

1) Myers P. C., Bachiller R., Caselli P., Fuller G. A., Mar-

dones D., Tafalla M., Wilner D. J., 1995, ApJL 449,

L65

2) Saito M., Kawabe R., Kitamura Y., Sunada K., 1996,

ApJ 473, 464

3) Momose M., Ohashi N., Kawabe R., Nakano T., Ha-

yashi M., 1998, ApJ 504, 314

4) Lada, C. J., Lada E. A., 2003, ARA & A 41, 57

5) Yokogawa S., Kitamura Y., Momose M., Kawabe R.,

2003, ApJ 595, 266

6) Sandell G., Knee L. B. G., 2001, ApJL 546, L49

7) Chini R., Reipurth B., Ward-Thompson D., Bally J.,

Nyman L.-A., Sievers A., Billawala, Y., 1997, ApJL

474, L135

8) Shimajiri Y., Takahashi S., Takakuwa S., Saito M.,

Kawabe R., 2008, ApJ 683, 255

9) Johnstone D., Bally J., 1999, ApJL 510, L49

10) Takahashi S., Saito M., Ohashi N., Kusakabe N., Taka-

kuwa S., Shimajiri Y., Tamura M., Kawabe R., 2008,

ApJ 688, 344

11) Reipurth B., Rodrıÿguez L. F., Chini R., 1999, AJ 118,

983

12) Aso Y., Tatematsu K., Sekimoto Y., Nakano T., Ume-

moto T., Koyama K., Yamamoto S., 2000, ApJS 131,

465

13) Ikeda N., Sunada K., Kitamura Y., 2007, ApJ 665, 1194

14) ��� 2007� ������� ��15) Mizuno A., Onishi T., Hayashi M., Ohashi N., Sunada

K., Hasegawa T., Fukui Y., 1994, Nature 368, 719

16) Nielbock M., Chini R., Muller S. A. H., 2003, A&A,

408, 245

17) Takakuwa S., Ohashi N., Hirano N., 2003, ApJ 590, 932

18) Avery L. W., Chiao, M., 1996, ApJ 463, 642

19) Bachiller R., Perez G., M., Kumar M. S. N., Tafalla M.,

2001, A&A, 372, 899

Millimeter- and Submillimeter-Wave Obser-

vations of the OMC-2/3 Region. II.

Observational Evidence for Outflow-

Triggered Star Formation in the OMC-2

FIR 3/4 Region

Yoshito SHIMAJIRI

Department of Astronomy, School of Science, The

University of Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113�0033,

Japan

Abstract : We have observed the OMC-2 FIR 3/4 region with the NMA and ASTE telescope.Our results suggest that the presence of aninteraction between the out flow driven by FIR 3and the dense gas associated with FIR 4.Moreover we have first found that FIR 4 consistsof 11 dusty cores at a scale of 2000 AU. Wesuggest that the interaction triggered thefragmentation into these dusty cores, and thenext generation of the cluster formation in FIR 4.

� 102� � 8� 487

Recommended