| Project Area | Next Generation Astrochemistry: Reconstruction of the Science Based on Fundamental Molecular Processes |
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| Project/Area Number |
20H05845
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
坂井 南美 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (70533553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 貴裕 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00738396)
大屋 瑶子 京都大学, 基礎物理学研究所, 講師 (00813908)
廣田 朋也 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 准教授 (10325764)
酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20469604)
渡邉 祥正 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (20586929)
楊 燿綸 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (60961688)
山本 智 総合研究大学院大学, なし, 理事 (80182624)
下西 隆 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80725599)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥136,760,000 (Direct Cost: ¥105,200,000、Indirect Cost: ¥31,560,000)
Fiscal Year 2024: ¥26,390,000 (Direct Cost: ¥20,300,000、Indirect Cost: ¥6,090,000)
Fiscal Year 2023: ¥26,520,000 (Direct Cost: ¥20,400,000、Indirect Cost: ¥6,120,000)
Fiscal Year 2022: ¥23,530,000 (Direct Cost: ¥18,100,000、Indirect Cost: ¥5,430,000)
Fiscal Year 2021: ¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
Fiscal Year 2020: ¥39,130,000 (Direct Cost: ¥30,100,000、Indirect Cost: ¥9,030,000)
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| Keywords | 星間化学 / 分子分光 / 原始星 / 原始惑星系円盤 / 有機分子 / 星形成 / 星間分子 / 超伝導受信機 / 電波天文学 / マイクロ波分光 |
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| Outline of Research at the Start |
ALMA望遠鏡やセンチ波干渉計EVLAを駆使し、大型プロジェクトなどをベースとして原始惑星系円盤形成領域の物理状態と化学組成分布を従来よりも10倍以上高い感度・分解能（数10天文単位スケール）で明らかにする。これにより、ラジカル種も含め、炭素鎖分子などの不飽和有機分子、酸素を含む様々な大型有機分子、硫黄を含む分子、窒素を含む分子の分布の相互の位置関係や温度・密度状態、さらには存在量比や同位体比率の変化などを捉え、観測的視点から分子の生成過程にアプローチする。実験班や理論班からの知見とあわせ、惑星系形成における化学進化とその多様性の全貌を明らかにし、分析班と協働で太陽系の化学的起源に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
i) 円盤形成領域に対する50天文単位スケールでの詳細化学構造解明を狙ったアルマ望遠鏡国際大型プロジェクトのデータがほぼすべて入手でき、その初期データ較正がほぼ完了した他、早期に解析を進めていた天体群については論文をとりまとめて出版した(FAUST: VLA1623A,CB68, BHB2007-11、個別：NGC1333IRAS4A, B335)。100-300天文単位スケールでの化学サーベイ観測については、SOLOS(NOEMA), PEACHES(ALMA), ORANGES(ALMA), ALMASOP(ALMA)の4つの国際共同観測プロジェクトを推進し、それぞれ取りまとめた。特に、後者3つのプロジェクト推進の結果、原始星円盤における飽和有機分子の存在量の統計的研究が進み、天体スケールによって規格化した後であっても3桁もの違いがあることがあきらかになった。硫黄を含む分子については、天体ごとの円盤に対する物質降着の仕方によって振る舞いが異なり得ることを明らかにした。ii) JWSTに関しても、1天体分(IRAS15398-3359)のデータが届いたため、その初期解析とプロジェクト概要の論文を出版した(プレスリリース。Nature Astronomyにて取り上げられた)。iii)分子雲スケールでの様々な分子の分布を大口径望遠鏡を用いて調べた。iv) 分子分光実験では、広帯域高感度測定を可能とすべくALMA Band7+8の受信機の開発を進めている。搭載試験を行い、周波数測定精度についてはBand7帯で目標の精度を達成した。Band6周波数帯で取得できた有機分子の希少同位体種の分子分光測定データ解析も、国際共同研究を開始できたことで大きく進んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
i)円盤形成領域に対する50天文単位スケールでの詳細化学構造解明を狙ったアルマ望遠鏡大型プロジェクトのデータがほぼすべて入手でき、その初期データ較正がほぼ完了したため、二次解析および論文の取りまとめを進めている。ii) JWSTに関しても、1天体分のデータが届いたため、その初期解析とプロジェクト概要の論文を出した。iii)分子雲スケールでの様々な分子の分布を大口径望遠鏡を用いて調べた。iv) 分子分光実験では、広帯域高感度測定を可能とすべくALMA Band7+8の受信機の開発を進めている。搭載試験を行い、周波数測定精度についてはBand7帯で目標の精度を達成していることを確認できた。Band6周波数帯で取得できた有機分子の希少同位体種の分子分光測定データ解析も、国際共同研究を開始できたことで大きく進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
i) 円盤形成領域に対する50天文単位スケールでの詳細化学構造解明を狙ったアルマ望遠鏡大型プロジェクトのデータがほぼすべて入手でき、その初期データ較正がほぼ完了したため、二次解析および論文の取りまとめを強力に推進する。ii) JWSTに関しても、全天体分のデータが届くため、その初期解析を進める。iii)分子雲スケールでの様々な分子の分布を大口径望遠鏡を用いて調べた。その解析と論文とりまとめを進める。iv) 分子分光実験では、広帯域高感度測定を可能とすべくALMA Band7+8の受信機の開発を進めている。昨年度搭載試験を行い、周波数測定精度についてはBand7帯で目標の精度を達成していることを確認できた。このため今年度はBand 8周波数帯でも高精度周波数測定ができるよう、また、スペクトル線の強度のエラーが20%以下に収まるよう開発を進める。Band6周波数帯で取得できた有機分子の希少同位体種の分子分光測定データ解析についても、国際共同研究を進める。
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