Understanding starburst phenomena by ALMA wide-frequency band molecular line survey
Project/Area Number |
21K03634
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
Principal Investigator |
原田 ななせ 国立天文台, 科学研究部, 助教 (10785421)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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Keywords | 電波天文学 / 星間化学 / 銀河天文学 / スターバースト銀河 / ALMA / 近傍銀河 / 星形成 / 理論天文学 |
Outline of Research at the Start |
銀河の中には星形成が非常に盛んである段階にあるスターバーストを経験している銀河がある。そうしたスターバーストは銀河進化の中でも重要な段階であるが、それを引き起こす条件や抑制する要素は分かっていない。本研究では、スターバーストとその抑制に寄与する物理条件を、星形成の材料である分子の化学組成から明らかにすることを目的とする。その為我々が行ったアルマ大型プログラムALCHEMI の超広周波数域、高感度のラインサーベイを用いる。この系外銀河の星間化学としては画期的な観測結果と分子の存在量を導き出す化学モデル計算から、近傍銀河で分子の性質によって多種の分子存在量がどう変わるかの理解を飛躍的に発展させる。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、爆発的星形成を起こしている銀河の中で、その非常に激しい星形成を可能にしている星の材料(=星間ガス)はどういった物理条件をしているのか、また現在ある星はどのように将来の星形成に影響するのか、を解明することを目的にしている。それを調べるのに有効なのが星間化学である。本研究ではアルマ大型プログラムALCHEMIのデータを用い、近傍のスターバースト銀河NGC253の星間化学を調べる研究である。今年度はこれまでに行ってきたような個々の分子に着目した研究ではなく、サーベイ全体を見通した統計的研究を行うことに成功した。ALCHEMIサーベイで得られた分子輝線のうち分子輝線が他の輝線と混じっていない、150の画像に対して主成分分析(PCA)という手法を用い、どの物理条件がどう言った分子輝線に一番よく影響しているのかを調べることができた。逆に言えば、それぞれの物理条件を一番よくトレースする、トレーサー輝線を調べることができた。分子輝線に一番影響する要素は、分子ガスの総量が一番強く効くが、そのほかの物理条件としては、衝撃波の有無、若い星形成周りの高励起ガス、またはより発達した星形成周りの光乖離領域などが挙げられる。それらの物理条件にいちばん影響される輝線を用い、将来違った銀河で効率的に観測することが可能になることが期待される。ALCHEMIで得られた画像のデータも含め、上に述べた結果をまとめ上げたサーベイ論文の一つである論文を主著論文として出版した。
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Report
(3 results)
Research Products
(49 results)
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[Journal Article] The ALCHEMI Atlas: Principal Component Analysis Reveals Starburst Evolution in NGC 2532024
Author(s)
Harada N.、Meier D.、Martin S.、Muller S.、Sakamoto K.、Saito T.、Gorski M.、Henkel C.、Tanaka K.、Mangum J.、Aalto S.、Aladro R.、Bouvier M.、Colzi L.、Emig K.、Herrero-Illana R.、Huang K.-Y.、Kohno K.、Koenig S.、Nakanishi K.、Nishimura Y.、Takano S.、Rivilla V.、Viti S.、Watanabe Y.、van der Werf P.、Yoshimura Y.
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Journal Title
The Astrophysical Journal Supplement Series
Volume: 271
Issue: 2
Pages: 38-38
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A spectacular galactic scale magnetohydrodynamic powered wind in ESO 320-G0302024
Author(s)
Gorski M. D.、Aalto S.、Konig S.、Wethers C. F.、Yang C.、Muller S.、Onishi K.、Sato M.、Falstad N.、Mangum J. G.、Linden S. T.、Combes F.、Martin S.、Imanishi M.、Wada K.、Barcos-Munoz L.、Stanley F.、Garcia-Burillo S.、van der Werf P. P.、Evans A. S.、Henkel C.、Viti S.、Harada N.、 et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 684
Pages: L11-L11
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Physical Properties of the Southwest Outflow Streamer in the Starburst Galaxy NGC 253 with ALCHEMI2024
Author(s)
Bao, M; Harada, N; Kohno, K; Yoshimura, Y; Egusa, F; Nishimura, Y; Tanaka, K; Nakanishi, K; Martin, S; Mangum, J; Sakamoto, K; Muller, S; et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 受理済
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] CON-quest II. Spatially and spectrally resolved HCN/HCO+ line ratios in local luminous and ultraluminous infrared galaxies2024
Author(s)
Nishimura, Y.; Aalto, S.; Gorski, M. D.; Konig, S. ; Onishi, K. ; Wethers, C. ; Yang, C.; Barcos-Munoz, L. ; Combes, F. ; Diaz-Santos, T. ; Gallagher, J. S. ; Garcia-Burillo, S. ; Gonzalez-Alfonso, E. ; Greve, T. R. ; Harada, N. ; Henkel, C. et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 受理済
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Molecular isotopologue measurements toward super star clusters and the relation to their ages in NGC253 with ALCHEMI2024
Author(s)
Butterworth, J.; Viti, S.; Van der Werf, P. P.; Mangum, J. G.; Martin, S.; Harada, N.; Emig, K. L.; Muller, S.; Sakamoto, K.; Yoshimura, Y.; Tanaka, K.; Herrero-Illana, R.; Colzi, L.; Rivilla, V. M.; Huang, K. Y.; Bouvier, M.; Behrens, E.; Henkel, C.; Yan, Y. T.; Meier, D. S.; Zhou, D.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 受理済
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Diverse Molecular Structures Across The Whole Star-Forming Disk of M83: High fidelity Imaging at 40pc Resolution2023
Author(s)
Koda, Jin ; Hirota, Akihiko ; Egusa, Fumi ; Sakamoto, Kazushi ; Sawada, Tsuyoshi ; Heyer, Mark ; Baba, Junichi ; Boissier, Samuel ; Calzetti, Daniela ; Donovan Meyer, Jennifer ; Elmegreen, Bruce G. ; Gil de Paz, Armando ; Harada, Nanase et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: -
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Methanol masers in NGC 253 with ALCHEMI2022
Author(s)
Humire P. K.、Henkel C.、Hernandez-Gomez A.、Martin S.、Mangum J.、Harada N.、Muller S.、Sakamoto K.、Tanaka K.、Yoshimura Y.、Nakanishi K.、Muehle S.、Herrero-Illana R.、Meier D. S.、Caux E.、Aladro R.、Mauersberger R.、Viti S.、Colzi L.、Rivilla V. M.、Gorski M.、Menten K. M.、Huang K.-Y.、Aalto S.、他2名
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Journal Title
Astronomy and Astrophysics
Volume: 663
Pages: A33-A33
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] AGN-driven Cold Gas Outflow of NGC 1068 Characterized by Dissociation-Sensitive Molecules2022
Author(s)
Toshiki Saito, Shuro Takano, Nanase Harada, Taku Nakajima, Eva Schinnerer, Daizhong Liu, Akio Taniguchi, Takuma Izumi, Yumi Watanabe, Kazuharu Bamba, Kotaro Kohno, Yuri Nishimura, Sophia Stuber, Tomoka Tosaki
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 935
Issue: 2
Pages: 155-155
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ALCHEMI Finds a “Shocking” Carbon Footprint in the Starburst Galaxy NGC 2532022
Author(s)
Harada Nanase、Martin Sergio、Mangum Jeffrey G.、Sakamoto Kazushi、Muller Sebastien、Rivilla Victor M.、Henkel Christian、Meier David S.、Colzi Laura、Yamagishi Mitsuyoshi、Tanaka Kunihiko、Nakanishi Kouichiro、Herrero-Illana Ruben、Yoshimura Yuki、Humire P. K.、Aladro Rebeca、van der Werf Paul P.、Emig Kimberly L.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 938
Issue: 1
Pages: 80-80
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Tracing Interstellar Heating: An ALCHEMI Measurement of the HCN Isomers in NGC 2532022
Author(s)
Behrens Erica、Mangum Jeffrey G.、Holdship Jonathan、Viti Serena、Harada Nanase、Martin Sergio、Sakamoto Kazushi、Muller Sebastien、Tanaka Kunihiko、Nakanishi Kouichiro、Herrero-Illana Ruben、Yoshimura Yuki、Aladro Rebeca、Colzi Laura、Emig Kimberly L.、Henkel Christian、Huang Ko-Yun、Humire P. K.、他3名
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 939
Issue: 2
Pages: 119-119
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Kiloparsec-scale Neutral Atomic Carbon Outflow in the Nearby Type 2 Seyfert Galaxy NGC 1068: Evidence for Negative AGN Feedback2022
Author(s)
Toshiki Saito, Shuro Takano, Nanase Harada, Taku Nakajima, Eva Schinnerer, Daizhong Liu, Akio Taniguchi, Takuma Izumi, Yumi Watanabe, Kazuharu Bamba, Eric Herbs, Kotaro Kohno, Yuri Nishimura, Sophia Stuber, Yoichi Tamura, and Tomoka Tosaki
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Journal Title
The Astrophysical Journal Letters
Volume: 927
Issue: 2
Pages: L32-L32
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Starburst Energy Feedback Seen through HCO+/HOC+ Emission in NGC 253 from ALCHEMI2021
Author(s)
Harada Nanase、Martin Sergio、Mangum Jeffrey G.、Sakamoto Kazushi、Muller Sebastien、Tanaka Kunihiko、Nakanishi Kouichiro、Herrero-Illana Rubin、Yoshimura Yuki、Muehle Stefanie、Aladro Rebeca、Colzi Laura、Rivilla Victor M.、Aalto Susanne、Behrens Erica、Henkel Christian、Holdship Jonathan、Humire P. K.他
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 923
Issue: 1
Pages: 24-24
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The distribution and origin of C2H in NGC 253 from ALCHEMI2021
Author(s)
Holdship J.、Viti S.、Martin S.、Harada N.、Mangum J.、Sakamoto K.、Muller S.、Tanaka K.、Yoshimura Y.、Nakanishi K.、Herrero-Illana R.、Muehle S.、Aladro R.、Colzi L.、Emig K. L.、Garcia-Burillo S.、Henkel C.、Humire P.、Meier D. S.、Rivilla V. M.、van der Werf P.
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Journal Title
Astronomy and Astrophysics
Volume: 654
Pages: A55-A55
DOI
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Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ALCHEMI, an ALMA Comprehensive High-resolution Extragalactic Molecular Inventory2021
Author(s)
Martin S.、Mangum J. G.、Harada N.、Costagliola F.、Sakamoto K.、Muller S.、Aladro R.、Tanaka K.、Yoshimura Y.、Nakanishi K.、Herrero-Illana R.、Muehle S.、Aalto S.、Behrens E.、Colzi L.、Emig K. L.、Fuller G. A.、Garcia-Burillo S.、Greve T. R.、Henkel C.、Holdship J.、Humire P.、Hunt L.、Izumi T.、Kohno K.他
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Journal Title
Astronomy and Astrophysics
Volume: 656
Pages: A46-A46
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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