Mechanism of supernovae contributed to solar system and the origin of heavy elements
| Project/Area Number |
20K14535
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
深井 稜汰 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任助教 (10848469)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 超新星爆発 / 元素合成 / 隕石 / 太陽系 |
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| Outline of Research at the Start |
太陽系を構成する（主にルビジウムからウランまでの）54ものr核種は、太陽系ができる以前にどのような天体で合成され、太陽系に輸送されたのだろうか。超新星爆発・中性子星合体といった候補となる天体はあるものの、決定的な物質的証拠は得られていない。
本研究では、隕石中に含まれる、太陽系より古い年代をもつプレソーラー粒子の同位体比・元素存在度測定によって、太陽系のr核種の起源を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽系の物質を構成する元素の起源を明らかにすることは、惑星や生命の起源・進化に直結する普遍的かつ最重要なテーマである。太陽系に存在するほとんど全ての元素は、太陽系が誕生する以前に、別の恒星環境で合成されている。中でも鉄より質量数の大きい重元素は、中性子捕獲反応という元素合成過程で形成したことが明らかになっている。しかし、重元素がどのようにして太陽系に輸送されたかは、不明である。本研究では、太陽系の重元素の起源を輸送過程を含めて明らかにすることを目的とする。
研究期間全体を通して、当初想定していた以上の成果を挙げることが出来た。特に、想定していた分析的手法のみでなく、理論的手法による進展が大きかった。太陽系の重元素を輸送した粒子の条件を制約する理論的研究では、１編の主著（Fukai and Arakawa 2021, ApJ）、１編の共著（荒川・深井・本間 2022 遊星人）を既に出版済である。さらに最終年度では、１編の共著（Homma, Okuzumi, Arakawa, Fukai）を国際誌に投稿し、現在査読プロセス中である。
実験面では、別予算を中心に宇宙科学研究所内にICP質量分析計を整備した。ICP質量分析計によって隕石中粒子の重元素存在度の測定が可能である。主に最終年度では、当該研究に必要な環境の汚染評価等の分析を行った（中野・深井ほか 2024 質量分析学会）。
加えて、重元素の走査透過型電子顕微鏡(STEM)-エネルギー分散型X線分析(EDS)は、最終年度において必要となる測定精度を達成するための開発が完了した。本研究は実試料の分析に向けたて継続する。更に、リュウグウ試料測定チームと協力し、リュウグウ試料における太陽系誕生以前の元素情報を二次イオン質量分析計のデータから引き出し、論文を執筆した(Barosch et al. 2022)。
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Presolar Stardust in Asteroid Ryugu2022
Author(s)
Barosch Jens、Nittler Larry R.、Wang Jianhua、O’D. Alexander Conel M.、De Gregorio Bradley T.、Engrand Cecile、Kebukawa Yoko、Nagashima Kazuhide、Stroud Rhonda M.、Yabuta Hikaru et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal Letters
Volume: 935
Issue: 1
Pages: 1-12
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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