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宇宙:円盤銀河におけるHαのカットオフに対する自然な説明としての集団的星形成

Nature 455, 7213 doi: 10.1038/nature07266

銀河の星形成率は、Hα輝線の観測によって決定されることが多く、Hα輝線は短命な大質量星の存在と関連付けられている。円盤銀河は、銀河系中心から特定の距離でHα放射に強いカットオフ(急激な減少)を示し、このことから円盤銀河の外側領域で星形成が抑制されるという結論が導かれている。これは一見、紫外線による最近の複数の観測結果と矛盾しているようにみえる。これらの観測結果からは、円盤銀河ではHαのカットオフを超えた場所でも星形成が起こり、星形成率の表面密度はその基礎となるガス表面密度のほうと線形な関係にあるとしており、Hαの光度から導かれるよりも関係性が深くないことを示唆している。銀河全域の系統的記述では近年、集団的星形成の特性から、銀河全体のHαの光度は、銀河全域の星形成率と非線形的関係にあるという考え方に至っている。本論文では、星形成率の表面密度よりもHαの表面光度のほうが動径方向に急激に減少することが、集団的星形成の概念の局所的記述によって無理なく導かれ、観測値とも定量的に一致し、また観測されるHαのカットオフが予想どおり生じることを示す。

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