2022 Fiscal Year Research-status Report
Scrutinizing origin of nuclear starburst through high precision star-formation law measurement
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19K03937
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
中西 康一郎 国立天文台, アルマプロジェクト, 特任准教授 (60399277)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 爆発的星形成 / 電波干渉計 / データ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近傍銀河NGC253の中心核における星形成則と星間物質の性質をかつてない高い精度で決定し、スターバーストの起源を探ることが本研究の目的である。電波望遠鏡観測データに対して新たな処理・解析手法を開発し適用することによって、星形成活動の規模とその母体となる星間物質質量を高い精度で決定し、ひいては星形成則を高精度で導出することが本研究の目標である。
本年度は、新しい解析手法であるスペクトル画像データに含まれる分子・原子スペクトル輝線と連続波の分離手法の開発を継続し、ソフトウェアとしての実装を行った。従来手法(スペクト画像の統計量のみを用いる)と比較した分離精度や品質は改善したが、さらなる改善のために原因調査と手法の改善を継続することとなった。
アルマ望遠鏡による国際大型観測プログラムによるNGC 253銀河の観測データについては、従来手法を用いて処理済みデータの解析が進められ、結果は合計4編の査読付き論文として出版された。
これらの論文のうち、Holdship他(2022)は、NGC 253銀河の中心領域における宇宙線による電離率を、従来研究よりも高い精度で計測することに成功した。また、NGC 253における分子の相対存在量比はX線や紫外線放射の影響だけでは説明できず、宇宙線電離を考慮して初めて整合的に説明されることを示した。Humire他(2022)では、NGC 253銀河の中心領域においてメタノール分子からのメーザー放射輝線を複数検出することに成功し、弱い衝撃波または分子雲同士の衝突現象がメーザー放射を励起している可能性を報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「研究実績の概要」でも述べたように、新しい解析手法を用いたソフトウェアの完成が遅れたため、電波連続波エネルギー分布や連続波を除いた輝線スペクトルの確定も当初予定よりも遅れて次年度中となる見込みである。
当年度中には天体観測データの処理、解析結果の解釈と議論を効率的に進めるため、観測データが所在する日本(国立天文台)に国外の研究協力者に来訪していただき数週間の滞在中に共同作業を行う予定であった。しかしながら、年度前半は新型コロナウィルス感染症の世界的な流行が継続したため実現できず、年度後半には状況が改善したものの、来訪調整が間に合わなかった。引き続き代替策としてテレビ会議等によるコミュニケーションを図ったが、効率の低下は避けられず、データ解析および論文作成の遅れという結果を招いた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度中に未完了となった、新しい手法に基づいて天体観測画像データを処理し、輝線と連続波の分離を実現する解析ソフトウェアは、次年度はじめには完成する予定である。次年度の残りの期間で解析を実行して結果の早急な公表を目指す。
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| Causes of Carryover |
国外から研究者を日本に招請し滞在期間中に共同研究を行う予定であったが、年度前半は世界的な新型コロナウィルス感染症感染が継続したこと、年度後半には感染が落ち着いたものの調整が間に合わず、年度内の招請を断念せざるを得なかった。これらの事由により、主に旅費支出が無く、次年度使用額が生じた。当該助成金は、次年度に開催される国内学会及び国際研究集会(国外開催)の参加費・渡航費等に充当する予定である。国内の研究協力者との研究打合わせと研究成果の公表(論文出版)のための費用にも充てる予定である。
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Research Products
(10 results)
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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
Pages: 119～119
DOI
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
Pages: 80～80
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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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
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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