赤外線宇宙天文台(ISO)を用いた初期銀河の形成期活動と恒星進化の観測的研究

• 研究課題/領域番号: 06044268
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 辻 隆 東京大学, 理学部, 教授 (20011546)
• 研究分担者: 大仲 圭一 東京大学, 理学部, 学振特別研究員 ; 佐藤 康則 東北大学, 理学部, 学振特別研究員 ; 橋本 修 成蹊大学, 工学部, 助手 (20221492) ; 度會 英教 名古屋大学, 理学部, 学振特別研究員 ; 中川 貴雄 宇宙科学研究所, 助手 (20202210) ; 泉浦 秀行 東京学芸大, 教育学部, 助手 (00211730) ; 田辺 俊彦 東京大学, 理学部, 助手 (90179812) ; 田村 元秀 国立天文台, 助手 (00260018) ; HABING H.J. ライデン天文台, 教授 ; DE Jong ティー. グローニンゲン宇宙科学研究所, 所長 ; 尾中 敬 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (30143358) ; 野口 邦男 名古屋大学, 理学部, 助手 (10111824) ; 出口 修至 国立天文台, 助教授 (20197825) ; 谷口 義明 東北大学, 理学部, 助教授 (40192637) ; 中田 好一 東京大学, 理学部, 助教授 (80011740) ; 芝井 広 宇宙科学研究所, 助教授 (70154234) ; 村上 浩 宇宙科学研究所, 助教授 (40135299) ; 若松 謙一 岐阜大学, 教養部, 教授 (30021801) ; 松本 敏雄 名古屋大学, 理学部, 教授 (60022696) ; 奥田 治之 宇宙科学研究所, 教授 (50025293) ; CESARSKY C. サクレー研究所, 天体物理部部長 ; HESKE A. 宇宙赤外線天文台, 科学研究班研究員 ; KESSLER M.F. ヨーロッパ宇宙機関, 科学研究班主任
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• キーワード: 大気圏外赤外線観測 / 赤外スペース天文台 / 原始銀河 / 赤外線サーベイ / 恒星進化終末期 / 質量放出 / 光電離領域 / 星形成領域

研究概要

ヨーロッパ宇宙機関(ESA)が1995年秋に打ち上げを予定しているISO(赤外線宇宙天文台)は、極低音冷却軌道赤外線望遠鏡であり、地球大気の吸収の影響を受けずしかも熱放射による背景雑音の影響を最小限に止めることにより、赤外域で地上に比べて数百倍から数千倍の高感度の観測を実現しようとするものである。本国際学術研究は、このような高性能の赤外線宇宙天文台ISOを利用した国際共同研究により、銀河形成期や恒星の誕生期及び終末期における激しい活動現象を伴い生成する宇宙塵から放射される赤外線を観測し、始源銀河の形成や恒星の誕生・終末期の進化を解明することを目的とするものである。具体的には我々は、ISO優先観測時間に以下の3分野の観測を提案している。
1.赤外多波長銀河サーベイにより従来は不可能であった遠方にある始源銀河の探査を行い、その物理的特性を解明するとともに、現在未解決の銀河形成とその初期進化を観測的基礎のうえに解明する。
2.マジェラン雲晩期型星の赤外多色測光により物理特性が比較的よく知られている晩期型星の赤外特性を明らかにするとともに、銀河系内の近距離晩期型星についてより詳細な分光観測および遠赤外マッピング観測を行い、それらを総合して恒星進化終末期における質量放出の果たす役割を観測的立場より明確にする。
3.微細構造線による星間雲の分光マッピングにより従来未開拓の光解離領域を中心に星形成領域の物理・化学構造を解明する。
今年度は打ち上げのせまったISOで、これらの観測が所期の目的どうり効率良く行われるように観測プロポーザルの最適化作業をISO関係者と協議のうえESAの研究所であるエステックにて行い、また、データ取得後そこから最大限の成果を引き出すためデータ解析方法についてヨーロッパ側共同研究者と検討を行い、いずれも当初の目的を達することができた。
具体的な研究実績は以下の通りである。
研究分担者谷口と佐藤は、平成7年1月と3月にエステックを訪問し、上記1の観測提案である中間赤外、遠赤外波長域での原始銀河サーベイについてヨーロッパ側共同研究者と協議し、観測提案の最適化を行い、ミッションデータベース作成のためのパラメーター入力を行った。
研究分担者田辺と大仲は、平成6年12月と平成7年1月にそれぞれエステックを訪問し、上記2の観測提案のうちマジェラン雲晩期型星の赤外多色測光観測と銀河系内の近距離晩期型星の分光観測について観測提案の最適化を行い、ミッションデータベース作成のためのパラメーター入力を行った。
研究分担者尾中と度會は、平成6年12月と平成7年1月にそれぞれエステックを訪問し、上記3の観測提案の微細構造線による星間雲の分光マッピングについて観測提案の最適化を行い、ミッションデータベース作成のためのパラメーター入力を行った。
研究分担者出口は、平成7年3月エステックを訪問し、ISOア-カイブデータに関する調査を行うとともに、ISOによる観測データの解析についてヨーロッパ側共同研究者と検討を行った。
研究代表者辻は、平成7年3月エステックを訪問し、ISOによる観測データの解析についてヨーロッパ側共同研究者と協議を行いその解析方法を検討するとともに、国際協力についての打合せをした。

研究成果

• [文献書誌] Tsuji,T.: "Astrophysical Applications of Approximate Methods for Molecular Opacities-from stars to substellar brown dwarfs" in Lecture Notes in Physics:Molecules in the Stellar Environment ed.U.G.Jorgensen,Springer-Verlag. 79-97 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tsuji,T.,Ohnaka,K.,Hinkle,K.H.,and Ridgway,S.T.: "High Resolution Infrared Spectra of Silicon Monoxide and Silicon Isotopic Abundances in Cool Luminous Stars" Astron.Astrophys.289. 469-491 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tsuji,T.,and Ohnaka,K: "Atmospheric Structure of Very Low Mass Stars-M dwarfs,Subdwarfs,and Brown Dwarfs" in Elementary Processes in Dense Plasmas,ed.S.Ichimaru and S.Ogata,Addison-Wesley. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okuda,H.,et.al.: "Large Scale [CII]Line Emission in the Galaxy Observed by Stratospheric Balloon" Infrared Phys.35. 391-405 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsumoto,T.,Matsuura,S.,and Noda,M.: "2.4μm Sky Brightness at the Balloon Altitude" Pub.Astron.Soc.Pacific. 106. 1217-1221 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Murakami,H.et.al.: "The Infrared Telescope in Space(IRTS)" Astrophs.J. 428. 354-362 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shibai,H.,Yui,M.,Matsuhara,H.,Hiromoto,N.,Nakagawa,T.,and Okuda,H.: "Far-Infrared Line Mapper(FILM)on the Infrared Telescope in Space" Astrophys.J. 428. 377-383 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Taniguchi,Y.,Kawara,K.,Murayama,T.,and Sato,Y.: "Blueshifted Paα Emission of the Ultra-luminous Infrared galaxy IRAS 07598+6508 and the Origin of Iron Emission" Astron.J. 107. 1668-1674 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Taniguchi,Y.,Murayama,T.,Nakai,N.,Suzuki,M.,and Kameya,O.: "^<12>CO(J=1-0)Emission form Circumnuclear Regions of Normal SO Galaxies" Astron.J. 108. 468-475 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Deguchi,S.,Ukita,N.,Izumiura,H.,Ono,T.,Nakada,Y.,Onaka,T.,Yamamura,I.,and Hashimoto,O.: "Results of the SiO Maser survey of the Galactic Buldge IRAS Sources" in Proc.of IAU Symp.169,"Unresolved problems of the Milky Way". (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Noguchi,K.,Qian,Z.,Sun,J.,and Wang,G.: "Probable Candidates for Silicate Carbon Stars in the Northern Hemisphere" Publ.Astron.Soc.Japan. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Onaka,T.,Yagi,T.,Shibai,H.,Murakami,H.,Kohno,T.,and Tanabe,T.: "Optical System of the Infrared Telescope in Space" Appl.Optics. 33. 1880-1888 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Onaka,T.: "Polarization of Thermal Emission from Aspherical Dust Grains in an Anisotropic Radiation Field" Astrophys.J.(Letters). 439. L21-L24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Izumiura,H.,Deguchi,S.,Hashimoto,O.,Nakada,Y.,Onaka,T.,Ono,T.,Ukita,N.,and Yamamura,I.: "SiO Maser Survey of the Galactic Bulge IRAS Sources:I.The 7<|b|<8 Strips" Astrophys.J.437. 419- (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Izumiura,H.,et.al.: "SiO Maser Survey of the Galactic Bulge IRAS Sources:II.The 4<|b|<5 Strips" Astrophys.J.Suppl.(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Mochizuki,K.,Nakagawa,T.,Doi,Y.,Yui,Y.Y.,Okuda,H.,Yui,M.,Shibai,H.,Nishimura,T.,and Low,F.J.: "A Survey of the Large Magellanic Cloud in the [C II] 158 Micron Line" Astrophys.J.(Letters). 430. L37- (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hashimoto,O.: "Circumstellar dust envelopes of oxygen-rich AGB stars" Astron.Astrophys.Suppl.107. 445-479 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hashimoto,O.: "Infrared Properties of Circumstellar Dust Envelopes of Oxygen-rich AGB Stars" Astrophys.J.(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shibai, H., Yui, M., Matsuhara, H., Hiromoto, N., Nakagawa, T., and Okuda, H.: "Far-Infrared Line Mapper (FILM) on the Infrared Telescope in Space" Astrophs.J. 428. 377-383 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taniguchi, Y., Kawara, K., Murayama, T., and Sato, Y.: "Blueshifted Paalpha Emission of the Ultra-luminous Infrared galaxy IRAS 07598+6508 and the Origin of Iron Emission" Astron.J. 107. 1668-1674 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taniguchi, Y., Murayama, T., Nakai, N., Suzuki, M., and Kameya, O.: "^<12>CO (J=1-0) Emission form Circumnuclear Regions of Normal S0 Galaxies" Astron.J. 108. 468-475 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Deguchi, S., Ukita, N., Izumiura, H., Ono, T., Nakata, Y., Onaka, T., Yamamura, I., and Hashimoto, O.: "Results of the SiO Maser survey of the Galactic Buldge IRAS Sources" in Proc.of IAU Symp.169, "Unresolved problems of the Milky Way". in press. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Noguchi, K., Qian, Z., Sun, J., and Wang, G.: "Probable Candidates for Silicate Carbon Stars in the Northern Hemisphere" Publ.Astron.Soc.Japan. in press. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Onaka, T., Yagi, T., Shibai, H., Murakami, H., Kohno, T., and Tanabe, T.: "Optical System of the Infrared Telescope in Space" Appl.Optics. 33. 1880-1888 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tsuji, T.: "Astrophysical Applications of Approximate Methods for Molecular Opacities-from stars to substellar brown dwarfs" in Lecture Notes in Physics : Molecules in the Stellar Environment. 79-97 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tsuji, T., Ohnaka, K., Hinkle, K.H., and Ridgway, S.T.: "High Resolution Infrared Spectra of Silicon Monoxide and Silicon Isotopic Abundances in Cool Luminous Stars" Astron.Astrophys.289. 469-491 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tsuji, T., and Ohnaka, K: "Atmospheric Structure of Very Low Mass Stars-M dwarfs, Subdwarfs, and Brown Dwarfs" in Elementary Processes in Dense Plasmas, ed.S.Ichimaru and S.Ogata, Addison-Wesley. in press. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okuda, H., et.al.: "Large Scale [CII] Line Emission in the Galaxy Observed by Stratospheric Balloon" Infrared Phys.35. 391-405 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumoto, T., Matsuura, S., and Noda, M.: "2.4 mum Sky Brightness at the Balloon Altitude" Pub.Astron.Soc.Pacific. 106. 1217-1221 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Murakami, H.et.al.: "The Infrared Telescope in Space (IRTS)" Astrophs.J. 428. 354-362 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Onaka, T.: "Polarization of Thermal Emission from Aspherical Dust Grains in an Anisotropic Radiation Field" Astrophys.J.(Letters). 439. L21-L24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Izumiura, H., Deguchi, S., Hashimoto, O., Nakada, Y., Onaka, T., Ono, T., Ukita, N., and Yamamura, I.: "SiO Maser Survey of the Galactic Bulge IRAS Sources : I.The 7<|b|<8 Strips" Astrophys.J.437. 419- (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Izumiura, H., et.al.: "SiO Maser Survey of the Galactic IRAS Sources : II.The 4<|b|<5 Strips" Astrophys.J.Suppl.in press. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mochizuki, K., Nakagawa, T., Doi, Y., Yui, Y.Y., Okuda, H., Yui, M., Shibai, H., Nishimura, T., and Low, F.J.: "A Survey of the Large Magellanic Cloud in the [C II] 158 Micron Line" Astrophys.J.(Letters). 430. 137- (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hashimoto, O.: "Circumstellar dust envelopes of oxygen-rich AGB stars" Astron.Astrophys.Suppl.107. 445-479 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hashimoto, O.: "Infrared Properties of Circumstellar Dust Envelopes of Oxygen-rich AGB Stars" Astrophys.J.in press. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より