Theoretical astrochemistry based on microscopic processes in the gas and solid phases

• Project Area: Next Generation Astrochemistry: Reconstruction of the Science Based on Fundamental Molecular Processes
• Project/Area Number: 20H05847
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 相川 祐理 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40324909)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古家 健次 国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (80783711) ; 高柳 敏幸 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90354894) ; 山崎 祥平 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90570177) ; 花輪 知幸 千葉大学, 先進科学センター, 教授 (50172953) ; 吉田 直紀 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90377961) ; 渡部 直樹 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50271531)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥95,160,000 (Direct Cost: ¥73,200,000、Indirect Cost: ¥21,960,000); Fiscal Year 2022: ¥20,930,000 (Direct Cost: ¥16,100,000、Indirect Cost: ¥4,830,000); Fiscal Year 2021: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2020: ¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
• Keywords: アストロケミストリー / 量子化学計算 / 理論天文学 / 星・惑星系形成

Outline of Research at the Start

近年、原始星の周囲数100天文単位以内を空間分解した観測が可能となった。そこは10 Kから300 K程度の中間温度領域であり、星間物質から惑星系物質への進化の現場である。中間温度でのさまざまな素反応の反応速度や分岐比の解明は、ポテンシャルエネルギー曲面の決定に加え、反応ダイナミクスの理解も必要となるなど理論化学においても新たなフロンティアである。本研究では星間化学、量子化学計算、宇宙物理学の専門家が協力し、中間温度においても定量的な予言性をもつ次世代アストロケミストリーを構築するとともに、星・惑星系形成過程における物質進化を解明する。