銀河面分子雲広域探査による銀河進化の観測的研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22244014
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 大西 利和 大阪府立大学, 理学系研究科, 教授 (30314058)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村岡 和幸 大阪府立大学, 理学系研究科, 助教 (40571287) ; 木村 公洋 大阪府立大学, 理学系研究科, 非常勤研究員 (10565328)
• Keywords: 電波天文学 / 銀河進化 / 分子雲 / 星形成

Research Abstract

本研究では、一酸化炭素分子の回転遷移スペクトル^<12>CO(2-1)[230GHz],^<13>CO(2-1)[220GHz],C^<18>O(2-1)[220GHz]の3輝線同時観測により、数分角の空間角度分解能で、我々の天の川銀河の分子ガスの分布・運動・物理状態を徹底した広域観測を中心として明らかにする。そのため、両偏波成分を同時受信可能な2SB受信器を1.85m電波望遠鏡に搭載することにより、観測効率を向上させる。本年度の成果は以下の通りである。
1.両偏波受信に対応した中間周波数系を望遠鏡に搭載し、動作に問題がないことを確認した。もう一系統のデジタル分光計の制御のためのプログラム開発を行い、それに対応した観測プログラムを作成した。動作試験中にデジタル分光計の温度が許容範囲を超えたため、別途冷却システムを構築する必要があることが分かった。
2.片偏波受信機を用いて、^<12>CO,^<13>CO,C^<18>Oスペクトルを用いた広域分子雲探査を継続した。オリオン座A,B分子雲、はくちょう座OB7分子雲、銀河面の分子雲、おうし座分子雲など、様々な環境を有する分子雲の広域観測を完了した(本年度春に観測終了)。その結果、^<13>CO(J=2-1)スペクトルが分子ガスの密度・温度を決定する際に非常に重要な役割を果たす、等の重要な知見が得られ、これらの成果は、日本天文学会での報告や、記者発表の形で発表された。現在、その成果を投稿論文として執筆中である。また、本年度の冬からのシーズンには、はくちょう座X領域、W3・W4・W5領域、ヘビ座領域、等の観測を新たに開始した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

分子雲広域観測に関しては、初年度から順調に推移しており、様々な結果が出つつある。受信機に必要なSIS素子の供給が非常に厳しい点が問題であるが、最低限の素子の選定は終わりつつあり、また、それ以外のコンポーネントに関してはほぼ開発を完了しており、両偏波同時受信のめどは立っている。

Strategy for Future Research Activity

両偏波同時受信機システムを1.85m望遠鏡に搭載することにより、観測効率を向上させ、広域分子雲探査を加速させる。現状では、性能の良いSIS素子は必要最低限の数入手可能なめどが付きつつある。しかし、SIS素子の供給が極めて厳しい状態は今後も継続すると思われ、性能測定を続け、性能の良い素子の発掘を継続する必要がある。観測データは順調に取得されつつあり、COの同位体のJ=2-1スペクトルが分子ガスの物理的性質の解明にとって、極めてパワフルであることが明らかになりつつある。今後は、他のグループ・研究者との共同研究をより進め、論文化を加速する。

Research Products

• [Journal Article] A Detailed Study of the Molecular and Atomic Gas toward the γ-Ray Supernova Remnant RX J1713.7-3946 : Spatial TeV γ-Ray and Interstellar Medium Gas Correspondence (2012)
  • Author(s): Fukui, Y., Sano, H., Sato, J., Torii, K., Horachi, H., Hayakawa, T., McClure-Griffiths, N. M., Rowell, G., Inoue, T., Inutsuka, S., Kawamura, A., Yamamoto, H., Okuda, T., Mizuno, N., Onishi, T., Mizuno, A., and Ogawa, H.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 746 Pages: 82
  • DOI: 10.1088/0004-637X/746/1/82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Clouds in the Trifid Nebula M20 : Possible Evidence for a Cloud-Cloud Collision in Triggering the Formation of the First Generation Stars (2011)
  • Author(s): Torii, K., Enokiya, R., Sano, H., Yoshiike, S., Hanaoka, N., Ohama, A., Furukawa, N., Dawson, J. R., Moribe, N., Oishi, K., Nakashima, Y., Okuda, T., Yamamoto, H., Kawamura, A., Mizuno, N., Maezawa, H., Onishi, T., Mizuno, A., and Fukui, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 738 Pages: 46
  • DOI: 10.1088/0004-637X/738/1/46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spitzer Characterization of Dust in the Ionized Medium of the Large Magellanic Cloud (2011)
  • Author(s): Paradis, D., Paladini, R., Noriega-Crespo, A., Lagache, G., Kawamura, A., Onishi, T., and Fukui, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 735 Pages: 6
  • DOI: 10.1088/0004-637X/735/1/6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Loops in the Galactic Center-The Physical Condition in the Whole Loops (2011)
  • Author(s): Kudo, N.
  • Journal Title: ASP Conference Series, The Galactic Center : a Window to the Nuclear Environment of Disk Galaxies Volume: 439 Pages: 69-70
• [Journal Article] Surveying the Agents of Galaxy Evolution in the Tidally Stripped, Low Metallicity Small Magellanic Cloud (SAGE-SMC). I. Overview (2011)
  • Author(s): Gordon, K.D.
  • Journal Title: The Astronomical Journal Volume: 142・4 Pages: id.102
  • DOI: 10.1088/0004-6256/142/4/102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Planck early results. XVII. Origin of the submillimetre excess dust emission in the Magellanic Clouds (2011)
  • Author(s): Planck Collaboration
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 536 Pages: A17
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201116473
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Planck early results. XIX. All-sky temperature and dust optical depth from Planck and IRAS. Constraints on the "dark gas" in our Galaxy (2011)
  • Author(s): Planck Collaboration
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 536 Pages: A19
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201116479
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡プロジェクトの開発進捗(III) (2012)
  • Author(s): 西村淳
  • Organizer: 日本天文学会2012年春期年会
  • Place of Presentation: 龍谷大学深草キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-20
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡を用いた銀河系内分子雲の広域探査 (2012)
  • Author(s): 大西利和
  • Organizer: 茨城大学推進研究プロジェクト・ミニワークショップ「マイクロ波帯観測が切り開く宇宙科学・地球科学の未来」
  • Place of Presentation: 茨城大学(招待講演)
  • Year and Date: 2012-01-26
• [Presentation] Extensive survey of molecular clouds in multi-transition CO lines toward the Galaxy and the Magellanic Clouds (2011)
  • Author(s): Onishi, T.
  • Organizer: Formation of Stars & Planets 2011
  • Place of Presentation: Beach Hotel Sunshine, Ishigaki, Okinawa(招待講演)
  • Year and Date: 2011-10-04
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡による^<12>CO,^<13>CO,C^<18>O(J=2-1)スペクトルを用いた銀河系分子雲広域観測 (2011)
  • Author(s): 大西利和
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡によるオリオン分子雲の広域観測 (2011)
  • Author(s): 西村淳
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 大阪府立大学1.85m電波望遠鏡によるS247/252分子雲の観測 (2011)
  • Author(s): 下井倉ともみ
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡による銀河面分子雲の広域探査 (2011)
  • Author(s): 辻英俊
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m望遠鏡によるCygnus OB7領域の分子雲観測 (2011)
  • Author(s): 阪口翼
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡による分子雲コアの統計的研究 (2011)
  • Author(s): 中込圭佑
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡による牡牛座暗黒星雲L1506周辺の分子雲観測 (2011)
  • Author(s): 橋詰章雄
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡によるCep領域・S134領域のCO分子輝線観測 (2011)
  • Author(s): 大橋健次郎
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡プロジェクトの開発進捗(II) (2011)
  • Author(s): 西村淳
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡搭載230GHz帯両偏波2SB受信機の開発 (2011)
  • Author(s): 太田裕也
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 1.85m電波望遠鏡における定在波除去装置の開発 (2011)
  • Author(s): 小島義晴
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] Millimeter-submillimeter molecular line observations of Giant Molecular Clouds in the Galaxy and the Magellanic System (2011)
  • Author(s): Onishi, T.
  • Organizer: Large Aperture Millimeter/Submillimeter Telescopes in the ALMA Era
  • Place of Presentation: Osaka Prefecture University(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-12