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2022 Fiscal Year Annual Research Report

星間分子研究の新展開: 低金属量環境への拡張

Research Project

Project/Area Number 21H01145
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

下西 隆  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80725599)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 圭  東京工業大学, 理学院, 助教 (20634455)
古家 健次  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80783711)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsマゼラン雲 / 星間化学 / 金属量 / 原始星 / 星間分子 / アルマ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は過去の宇宙の低金属量環境下における物質進化を理解する上で鍵となる銀河の金属量と星間分子化学の関連性に焦点を当てた研究を行なっている。本年度はまず、アルマ望遠鏡により行われた大小マゼラン雲内の40天体の大質量原始星に対する分子輝線観測データの解析を行った。前年度に集中的な解析を行なった小マゼラン雲の原始星サンプルのアルマデータに基づき、世界初となる小マゼラン雲におけるホットコア(化学的に豊かな高温の分子ガスが付随する原始星)の検出を査読付論文として国際学術誌に発表した。続いて、残る大マゼラン雲の原始星サンプルのアルマデータの解析を進め、天体に付随する分子ガスの物理・化学状態を明らかにした。結果として大マゼラン雲内に新たなホットコア天体を複数発見し、結果は現在論文として発表する準備を進めている。また、本年度から新たに雇用した研究員と協力し、大マゼラン雲のホットコアサンプルの中でも特に有機分子が欠乏した特異な化学組成を示す天体に対するアルマ望遠鏡を用いたサブミリ波域のスペクトルラインサーベイのデータ解析を進めた。結果として、高温の無機分子が支配的な組成を示す当該天体の特徴が明らかになり、太陽系近傍の通常の金属量環境には見られないユニークな化学的性質を持つ天体であることが示唆された。得られた結果は現在論文として発表する準備を進めている。以上の研究に加えて、本年度は研究分担者・研究協力者らと連携し、大マゼラン雲の原始星アウトフローの観測研究、大マゼラン雲の原始星に付随するフィラメント構造の観測研究、星形成領域に見られる硫黄系分子・リン系分子の観測研究、JWSTを用いた分子雲コアにおける星間氷の観測研究も実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究開始初年度に生じたパンデミックの影響による研究の遅れを取り戻すべく、研究計画を策定し直した。当初の予定から一年度分延長する計画となったものの、本年度からは研究員の雇用を開始し、新たに策定した研究計画はおおむね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究では、アルマ望遠鏡による大小マゼラン雲の大質量原始星の大規模観測データの中から、大マゼラン雲の天体に焦点を当てて解析を進めた。上述の研究実績の概要の欄で述べた通りの新たな興味深い結果が得られており、これらの論文化が急務である。また、今年度はこれまでに発見された低金属量ホットコア天体に対するアルマ望遠鏡を用いた高空間分解能フォローアップ観測が実施された。得られたデータは、天体ごとの化学組成の多様性を理解する上で重要な情報を含んでおり、本年度中に解析を進めていく。同時に、低金属量星形成コアの化学進化に関する計算研究も、分担者および研究協力者と連携して進めていく。アルマ望遠鏡やJWSTを用いた発展的な観測計画の立案も積極的に行う。

  • Research Products

    (27 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 上海交通大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      上海交通大学
  • [Int'l Joint Research] IASES(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      IASES
  • [Int'l Joint Research] CNRS(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNRS
  • [Journal Article] Spectroscopic sizing of interstellar icy grains with JWST2024

    • Author(s)
      Emmanuel Dartois, Jenfer Noble, ..., Takashi Shimonishi, ..., W. R. M. Rocha
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 8 Pages: 359~367

    • DOI

      10.1038/s41550-023-02155-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Detection of Hot Molecular Cores in the Small Magellanic Cloud2023

    • Author(s)
      Shimonishi Takashi、Tanaka Kei E. I.、Zhang Yichen、Furuya Kenji
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 946 Pages: L41~L41

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acc031

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An ALMA Glimpse of Dense Molecular Filaments Associated with High-mass Protostellar Systems in the Large Magellanic Cloud2023

    • Author(s)
      Tokuda Kazuki、Harada Naoto、Tanaka Kei E. I.、Inoue Tsuyoshi、Shimonishi Takashi、Zhang Yichen、Sewi?o Marta、Kunitoshi Yuri、Konishi Ayu、Fukui Yasuo、Kawamura Akiko、Onishi Toshikazu、Machida Masahiro N.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 955 Pages: 52~52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acefb7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemical Evolution of Some Selected Complex Organic Molecules in Low-mass Star-forming Regions2023

    • Author(s)
      Bhat Bratati、Kar Rumela、Mondal Suman Kumar、Ghosh Rana、Gorai Prasanta、Shimonishi Takashi、Tanaka Kei E. I.、Furuya Kenji、Das Ankan
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 958 Pages: 111~111

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acfc4d

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Detection of Higher-order Millimeter Hydrogen Recombination Lines in the Large Magellanic Cloud2023

    • Author(s)
      Sewilo Marta、Tokuda Kazuki、Kurtz Stan E.、Charnley Steven B.、Muller Thomas、Wiseman Jennifer、Chen C.-H. Rosie、Indebetouw Remy、Sanchez-Monge Alvaro、Tanaka Kei E. I.、Schilke Peter、Onishi Toshikazu、Harada Naoto
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 959 Pages: 22~22

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acf5ed

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Methanol Formation through Reaction of Low-energy CH3+ Ions with an Amorphous Solid Water Surface at Low Temperature2023

    • Author(s)
      Nakai Y.、Sameera W. M. C.、Furuya K.、Hidaka H.、Ishibashi A.、Watanabe N.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 953 Pages: 162~162

    • DOI

      10.3847/1538-4357/accf95

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Automated Reaction Pathway Search Reveals the Energetically Favorable Synthesis of Interstellar CH3OCH3 and HCOOCH32023

    • Author(s)
      Komatsu Yu、Furuya Kenji
    • Journal Title

      ACS Earth and Space Chemistry

      Volume: 7 Pages: 1753~1760

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.3c00117

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 低金属量星形成コアの観測2024

    • Author(s)
      下西隆
    • Organizer
      High Mass Star Formation Workshop 2024
  • [Presentation] 銀河系外縁部/マゼラン雲の低金属量環境下の星間化学2024

    • Author(s)
      下西隆
    • Organizer
      天の川銀河研究会2024
    • Invited
  • [Presentation] 原始星コアのアストロケミストリーを多様な環境へ2024

    • Author(s)
      下西隆
    • Organizer
      学術変革領域研究 (A)「次世代アストロケミストリー:素過程理解に基づく学理の再構築」全体集会 2024
  • [Presentation] ALMA observations of peculiar embedded icy objects found by AKARI2023

    • Author(s)
      Takashi Shimonishi, Takashi Onaka, Itsuki Sakon, Izumi Endo
    • Organizer
      Protostars and Planets VII
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of Metallicity in the Chemical Evolution of Star-forming Regions2023

    • Author(s)
      Takashi Shimonishi
    • Organizer
      Kavli-IAU Astrochemistry Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ALMA observations of peculiar embedded icy objects found by the infrared satellite AKARI2023

    • Author(s)
      akashi Shimonishi, Takashi Onaka, Itsuki Sakon, Izumi Endo
    • Organizer
      The 13th meeting on Cosmic Dust
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ALMA view of the chemical complexity in the low-metallicity Universe2023

    • Author(s)
      Takashi Shimonishi
    • Organizer
      Astronomy, Cosmology & Space Technology Exploration (ACSTEX)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ALMA Unbiased Spectral Line Survey of an Organic-poor High-mass Protostar in the Large Magellanic Cloud2023

    • Author(s)
      Takashi Shimonishi, Kaneko Hiroyuki
    • Organizer
      Workshop on Interstellar Matter
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 下西隆2023

    • Author(s)
      低金属量星形成コアの物理と化学: アルマ観測でどこまで見えてきたか
    • Organizer
      新学術領域「星・惑星形成」2023年度大研究会
  • [Presentation] ALMA View of Molecular Complexity in Low-metallicity Massive Protostellar Cores2023

    • Author(s)
      Takashi Shimonishi
    • Organizer
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極めて有機分子の欠乏した銀河系外の原始星に対するALMAラインサーベイ2023

    • Author(s)
      下西隆, 金子紘之
    • Organizer
      VLBI懇談会シンポジウム2023
  • [Presentation] The Power of Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • Author(s)
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • Organizer
      Protostars and Planets VII
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MAgellanic Outflow and chemistry Survey (MAGOS): The Power of Molecular Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • Author(s)
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • Organizer
      The Olympian Symposium 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Power of Molecular Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • Author(s)
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • Organizer
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙線によって駆動される星間空間及び原始惑星系円盤の化学進化2023

    • Author(s)
      古家健次
    • Organizer
      宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河 2023
    • Invited
  • [Presentation] 星形成領域におけるリンの存在形態:実験、理論、観測によるアプローチ2023

    • Author(s)
      古家健次
    • Organizer
      第2回リンと生命の起源研究会
  • [Remarks] 小マゼラン雲にホットコアを初検出 -遥か昔の宇宙における物質の化学進化に迫る-

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/news/2023/405599/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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