| Project/Area Number |
20H00172
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
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| Research Institution | Joetsu University of Education |
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Principal Investigator |
濤崎 智佳 上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (40356126)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌崎 剛 国立天文台, アルマプロジェクト, 助教 (00413956)
田中 邦彦 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (00534562)
小宮山 裕 法政大学, 理工学部, 教授 (20370108)
江草 芙実 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (30644843)
廿日出 文洋 国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (70719484)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥44,980,000 (Direct Cost: ¥34,600,000、Indirect Cost: ¥10,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
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| Keywords | 星間物質 / サブミリ波 / 中性炭素原子輝線 / 低金属量銀河 / デジタル分光システム / 中性炭素原子 |
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| Outline of Research at the Start |
低金属量銀河において，銀河の進化過程を理解する上で不可欠な，星形成の母体である低温の分子雲を定量，その分布や物理状態を知ることを目的として，世界最高水準の観測条件を持つチリ・アタカマに設置されたASTE望遠鏡に，広帯域・高周波数分解能観測を可能にする分光計を導入する。我が国が開発したALMA超伝導受信機の優れた性能を引き出しつつ，低金属量環境下の近傍銀河に対して分子雲スケールまで分解，かつALMAでは観測が難しい，薄く広がった放射成分までしっかり捉えた，銀河全域にわたる中性炭素原子 [CI](1-0) 輝線データを取得し，低金属量銀河における分子雲量のトレーサーとして確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、開発した新デジタル分光観測システムを使い、運用を再開したASTE望遠鏡で中性炭素原子からの[CI](3P0→3P0)輝線の観測を実施することができた。まず、大質量星形成領域の代表例として、天の川銀河の分子雲W51を観測し性能評価を行った。サブミリ波望遠鏡JCMTによる観測データと強度および速度がよく一致することを確認できた。その上で、本研究の観測ターゲットである低金属量矮小銀河NGC6822のいくつか大質量星形成領域に対し、中性水素原子輝線[CI]と一酸化炭素分子輝線CO(J=4-3)及びCO(J=3-2)の観測を行った。並行して、ALMA望遠鏡によって取得したNGC6822のCO（J=1-0) 広域観測のデータ解析を進めた。その結果、ASTE望遠鏡によって取得されたCO(4-3)とCO(3-2)のCO(1-0)に対する強度比は、大質量星形成領域HubbleVにおいては、両者とも~１という値が得られた。この領域の分子ガスは、形成されている大質量星の加熱により、少なくともJ=4まで熱化されていると考えられる。一方、[CI]輝線は検出されず、[CI]/CO(3-2)の輝度温度比の上限として <1.6が得られた。低金属量環境下にある大質量星形成領域では、紫外線や宇宙線の影響でCOが乖離され、CO輝線ではトレースされない、「COダーク・分子ガス」が存在し、[CI]/CO輝線比が上昇すること、そして[CI]輝線が、より良い分子ガスのトレーサーになることが理論的に予測されている。その一方で近傍の低金属量銀河であるSMCでは、0.4-0.1程度が報告されていた。本研究によるNGC6822の観測結果は、SMCでの観測結果と整合的で、[CI]の分子量のトレーサーとしての有効性の検証に重要な意味を持つ可能性がある。しかしながら、その検証にはより深い観測が必要になると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度に発生した望遠鏡の不具合と、その後のコロナ禍のため、観測再開まで長い時間を要したが、新分光計システムのASTE望遠鏡への搭載と、性能評価、一部観測を開始できた。しかし、天候や望遠鏡の別の不具合の発生により、観測時間が当初予定よりも短くなったため、目的とする領域に対する観測の完遂には至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に発生した望遠鏡の不具合については、調査により原因がほぼ特定され、現在具体的な対処を検討中である。次年度以降、この問題を解消し、観測領域の拡大とより深い観測を行うことで、[CI]の分子量のトレーサーとしての有効性の検証を進め、研究を加速させたい。
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