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星間物理学講義２資料：
時間スケールを把握する。
銀河の中での星間物質の輪廻、星の寿命、銀河ス
ケールでの星形成のタイムスケールをまとめる。
2011/10/19
銀河系内のガスの全体像の概観
Myers et al. 1978, ApJ, 225, 380
• 自由落下時間 free-fall time scale
• Kelvin-Helmholtz 時間
• 高温プラズマの放射冷却の時間スケール
• 音速横断時間 sound crossing time scale
星の進化のタイムスケール 1: 原始星から主系列星へ。
左）進化トラックと時間スケール ~ Kelvin-Helmholtz timescale
右）実際に観測されている原始星の分布
Palla & Stahler (1993) ApJ, 418, 414
星の進化のタイムスケール 2: 主系列星以降
Iben QJRAS (1985, 26, 1)
Schmidt 則：銀河のガス密度と星形成率密度の間の(経験)則
もともとは Schmidt (1959, ApJ, 129, 243) で銀河の中での単位体積あたりの星
形成率は星間ガスの密度の n 乗に比例すると「仮定した」ことからはじまる。太陽
系近傍の z 方向の若い星、ガス分布は n~2 を示唆していた。
観測的にはディスク銀河においてガス表面密度 (Msolar/pc2) と星形成率の表面
密度 (Msolar/year/pc2) の間の関係が調べられた (新しくは Kennicutt 1998,
ApJ, 498, 541 (n~1.4), Gao&Solomon 2004, Komugi et al. 2005, PASJ, 57,
733)
Kennicutt 1998 (ApJ, 498, 541)
Schmidt 則：銀河のガス密度と星形成率密度の間の(経験)則
Komugi et al. 2005, PASJ, 57, 733
Schmidt 則：個別の銀河の中での分布の様子 : M51 の場合
Schuster et al. 2007, A&A, 461, 143
Schmidt 則：個別の銀河の中での分布の様子 M33 の場合
Molecular
Total
M33 の場合： Heyer et al. 2004 (ApJ, 602, 723)
12CO(1-0), Optical, HI21cm, IRAS60um, [0.0035, n=3.3]
(M31 の場合：Tenjes&Haud 1991 (A&A, 251, 11) [0.1, n=1.30+-0.22])
銀河全体での星形成史：模式的に書いてみると
Kennicutt 1998 ARAA 36, 189

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