2022 Fiscal Year Annual Research Report
アルマ望遠鏡による吸収線および輝線観測で解明する分子雲の内部構造と中性炭素の分布
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20K04034
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| Research Institution | Fukui University of Technology |
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Principal Investigator |
宮本 祐介 福井工業大学, 工学部, 准教授 (00599384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 峻 国立天文台, アルマプロジェクト, 特任准教授 (70733567)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 電波天文学 / 星間物質 / 分子雲 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
星形成の母体である分子雲(~数10pc)の内部構造は未解明である。構造記述の基礎となる光解離領域(PDR)モデルでは中性原子は星間紫外線による解離によって分子雲の表面に層状に分布すると期待される。しかし最近、中性炭素原子([CI]) と一酸化炭素(CO) の分布が一致する例が見出されている。この観測結果を説明するモデルとして分子雲が非一様な内部構造を持つClumpy-PDRモデルが提唱されている。希薄な分子雲内に高密度クランプが存在する非一様構造の場合、紫外線は分子雲内部にまで入り込み分子ガスを解離できるため、分子雲スケールでの[CI] とCO の分布の一致が説明できる。
分子雲の内部構造を調べるためにALMAを用いて、我々の銀河系の背後に存在するQSOを背景光とした銀河系内分子雲の[CI]とCO観測を実施した。また、ALMA（空間分解能θ<1”)での観測に先立ち、単一鏡(θ~15”)観測を実施し、C O、CO同位体および[CI]輝線の存在を確認した。ALMAのシャープなビームでQSOを観測すると、単一鏡で輝線ピークとなる速度成分で、速度幅0.2km/s程度の狭線幅の吸収線スペクトルが得られた。この速度幅は10K程度の音速に対応しており、熱圧力で支持されるクランプの存在を示す。また、CO、[CI]の吸収線のスペクトルプロファイルを0.25km/s の速度分解能で比較するとピーク位置など形状は互いによく一致するものの、0.04km/s の速度分解能では様子が大きく異なり、[CI]の方がCOに比べてコンポーネントが多いことがわかった。これは対局的には[CI]とCOの分布が一致してみえるものの、微視的には異なる分布をしていることを示唆する。さらにPDR領域のトレーサーであるCNの吸収線の検出にも初めて成功しており、CNと[CI]の吸収線強度が非常に良い相関を持つことを見出した。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Distance determination of molecular clouds in the first quadrant of the Galactic plane using deep learning: I. Method and results2023
Author(s)
Fujita Shinji, Ito Atsushi M., Miyamoto Yusuke, Kawanishi Yasutomo, Torii Kazufumi, Shimajiri Yoshito, Nishimura Atsushi, Tokuda Kazuki, Ohnishi Toshikazu, Kaneko Hiroyuki, Inoue Tsuyoshi, Takekawa Shunya, Kohno Mikito, Ueda Shota, Nishimoto Shimpei, Yoneda Ryuki, Nishikawa Kaoru, Yoshida Daisuke
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 75
Pages: 279-295
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Interstellar and Circumgalactic Media at low and high redshift as traced by Atomic Carbon and Carbon Monoxide2022
Author(s)
Andreani, Paola, Souvaitzis Lazaros, Papadopoulos Padelis, Bisbas Thomas, De Breuck Carlos, Emonts Bjorn, Zhang Zhi-Yu, Miyamoto Yusuke, Mann Allison
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Journal Title
Multi-line Diagnostics of the Interstellar Medium, Nice, France, Edited by Bouscasse, L.; Kramer, C.; Gueth, F.; EPJ Web of Conferences
Volume: 265
Pages: －
DOI
Int'l Joint Research
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