スペース赤外線観測による銀河、星の形成と進化

• 研究課題/領域番号: 08304020
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 奥田 治之 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (50025293)
• 研究分担者: 舞原 俊憲 京都大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90025445) ; 松本 敏雄 文部省宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (60022696) ; 辻 隆 東京大学, 理学部, 名誉教授 (20011546) ; 中田 好一 東京大学, 理学部, 助教授 (80011740) ; 佐藤 修二 名古屋大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50025483) ; 砂田 和良 国立天文台, 電波天文学研究系, 助手 (90270454) ; 上野 宗孝 東京大学, 教養学部, 助手 (30242019) ; 松原 英雄 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (30219464) ; 太田 耕司 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (50221825) ; 田村 元秀 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (00260018) ; 中川 貴雄 宇宙科学研究所, 次世代探査機研究センター, 助教授 (20202210) ; 谷口 義明 東北大学, 大学院理学研究科, 助教授 (40192637) ; 田辺 俊彦 東京大学, 理学部, 助手 (90179812) ; 泉浦 秀行 国立天文台, 岡山天体物理観測所, 助手 (00211730) ; 橋本 修 成蹊大学, 工学部, 助手 (20221492) ; 芝井 広 宇宙科学研究所, 共通基礎研究系, 助教授 (70154234) ; 村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助教授 (40135299) ; 尾中 敬 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (30143358) ; 出口 修至 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (20197825) ; 野口 邦雄 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (10111824) ; 川田 光伸 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (50280558)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円); 1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1997年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円); 1996年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
• キーワード: 赤外線天文学 / ISO / IRTS / 星間物質 / 星の進化 / 銀河の進化 / Astro-F / HII / L2 / 原始銀河 / AGB星 / 赤外線 / [CII]線 / 星周塵 / 銀河 / 活動的銀河核 / 宇宙論

研究概要

本研究は、地上から観測できない赤外線のスペースからの観測によって、天文学的に重要なテーマについて、研究を大きく前進させようとするものである。主に以下の3つの手段をとってきた。
一つの手段は、1995年に打ち上げられた日本の衛星搭載赤外線望遠鏡IRTS(Infrared Telescope in Space)による観測である。その研究対象は多技にわたるが、特に以下の3点について研究を重点的に行った。
1.1.恒星進化末期の観測的研究、
1.2.星間物質の観測的研究、
1.3.赤外線背景放射光の観測的研究
もう一つの手段は、ヨーロッパの赤外線天文衛星ISO(Infrared Space Observatory)による観測である。ISOに関しては、以下の3つを中心的なテーマとして研究を進めてきた。
2.1.星間ガスおよび星間塵の研究。
2.2.星の進化過程における質量放出の研究。
2.3.原始銀河の探索、活動銀河の発生と進化課程の観測
2.1の主な成果については、低密度の電離領域が広域にわたっていることなどの発見などがある。2.2.については、晩期型星の周りでの分子形成について、今までとは異なるシナリオが明らかになりつつある。2.3については、7μmおよび遠赤外線の波長域で、非常に感度の高い観測を行い、high-Zでの銀河進化の明らかな証拠を見いだした。
最後に、これらの実績を活かして、将来のスペースからの観測的研究として、主に以下の2つのミッションについての検討を行い、将来への展望を明らかにした。
3.1.Astro-F
3.2.HII/L2

研究成果

• [文献書誌] Okuda, H.: "First Results of Japanese Guranteed Time Observation with ISO"Advances Space Research. 21. 21-24 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tsuji, T., et al.: "Warm molecular envelope of M giants and Miras: a new molecular forming region unmasked by the ISO/SWS"Astronomy and Astrophysics. 320. L1-L4 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Taniguchi, Y. et al.: "ISOCAM 7 Micron Deep Survey of Lockman Hole: A mid-infrared search for primeval galaxies"Astronomy and Astrophysics. 328. L9-L12 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Murakami, H. et al.: "The IRTS (Infrared Telescope in Space) Mission"Publications of Astronomical Society of Japan. 48. L41-L46 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsumoto, T., et al.: "IRTS Observation of the Near Infrared Spectrum of the Zodiacal Light"Publications of the Astronomical Soc. Japan. 48. L47-L51 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Onaka, T. et al.: "Detection of the Mid-Infrared Unidentified Bards in the Diffuse Galactic Emission by the IRTS"Publications of the Astronomical Society of Japan. 48. L59-L63 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okuda, H.: "First Results of Japanese Guaranteed Time Observations with ISO"Advances of Space Research. 21. 21-24 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tsuji, T., Ohnaka, K., Aoki, W., and Yamamura, I.: "Warm molecular envelope of M giants and Miras : a new molecule forming region unmasked by the ISO SWS"Astronomy and Astrophysics. 320. L1-L4 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taniguchi, Y., Cowie, L.L., Sat, Y., Sanders, D.B., Kawara, K., Joseph, R., Okuda, H., Wynn-Williams, C.G., Matsumoto, T., Chambers, K.C., Wakamatsu, K., Desert, F.X., Sofue, Y., Matsuhara, H.: "ISOCAM 7 micron deep survey of Lockman Hole : A mid-infrared search for primeval galaxies"Astronomy and Astrophysics. 328. L9-L12 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Murakami, et al.: "The IRTS (Infrared Telescope in Space) Mission"Publications of Astron. Soc. Japan. 48. L41-L46 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Toshio Matsumoto, Mitsunobu Kawada, Hiroshi Murakami, Manabu Noda, Shuji Matsuura, Masahiro Tanaka, and Katsuyuki Narita: "IRTS Observation of the Near Infrared Spectrum of the Zodiacal Light"Publications of Astron. Soc. Japan. 48. L47-L51 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takashi Onaka, Issei Yamamura, Toshihiko Tanabe, Thomas L. Roellig, and Lunming Yuen: "Detection of the Mid-Infrared Unidentified Bands in the Diffuse Galactic Emission by the IRTS"Publications of Astron. Soc. Japan. 48. L59-L63 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] AOKI,W,Tsuji,T.& Ohnaka,K.: "Infrared Spectra of Carbon Stars Observed by the ISO/SWS" Astronomy & Astrophysics. 340. 222-231 (1998)
• [文献書誌] Kawara,K. et al.: "ISO deep far-infrared survey of the “Lock man Hole"" Astronomy & Astrophysics. 336. L9-L12 (1998)
• [文献書誌] Tanabe,T.et al.: "Extrem Infrared Stars Discovered in Magellanic Cloud Globular Cluste" Astrophysics & Space Science. 255. 407-413 (1998)
• [文献書誌] Deguchi,S.et al.: "ISO-SWS Observations of Stars with Unusual LRS Charact." Astrophysics & Space Science. 255. 377-378 (1998)
• [文献書誌] Mouri,H.et al.: "MID Infrared Spectroscopy of Obscured IRAS Galaxies" Astronomy & Astrophysics. 334. 482-488 (1998)
• [文献書誌] Izumiura & Hushimoto: "ISOPHOT MApping Observations of Carbon Stars" Astrophysics & Space Science. 255. 341-347 (1998)
• [文献書誌] Taniguchi,Y, et al.: "ISOCAM 7micron deep Survey of the Lookman Hole:A mid-infrared Search for Primeval Guluxies" Astronomy & Astrophysics. 328. L9-L12 (1997)
• [文献書誌] Tanabe,T, et al.: "Duration of the Superwind Phase of Asymptotic Giant Branch Stals" Nature. 385. 509-510 (1997)
• [文献書誌] Tsuji,T, et al.: "Warm Molecular Envelope of M Giants and Miras:A New Molecule Forming Regio Unmuslced by the ISO/SWS" Astronomy & Astrophysics. 320. L1-L4 (1997)
• [文献書誌] Izumiura,H, et al.: "A Double Duse Shell Surrounding the Carbon Star U Antliue" Astronomy & Astrophysics. 323. 449-460 (1997)
• [文献書誌] Matsuhara,H, et al.: "Observation of the [CII]158 Micron Line and For-Infrared Continuum Emission toward the High-Latitude Mileculu Clouds in Ursa Malor" Astrophysical Journal. 490. 744-753 (1997)
• [文献書誌] Nakaguwa,T, et al.: "Far-Infrured [CII]Line Survey Observations of the Galactic Plane" Astrophysical Journal Supplement. 115. 259-270 (1998)
• [文献書誌] (ed.)Okuda, Matsumoto, Roellig: "Diffuse Infrared Radiation and the IRTS" Astronomical Society of the Pacific, 497 (1997)
• [文献書誌] T.Matsumoto et al.: "IRTS Observations of the Near Infrared Spectrum of the Zodiacal Light" Publications of the Astronomical Society of Japan. 48. L47-L51 (1996)
• [文献書誌] T.Tsuji,et al.: "Evolution of Dusty Photospheres through red to brown dwarfs : how dust forms in very low mass objcets" Astronomy & Astrophysics. 308. 29-32 (1996)
• [文献書誌] H.Murakami,et al.: "The IRTS (Infrared Telescope in Space) Mission" Publications of the Astronomical Society of Japan. 48. L41-L45 (1996)
• [文献書誌] H.Izumiura,et al.: "A Detached Dust Shell Surroundiny the J-type Carbon Star Y Canum Venaticorum" Astronomy & Astrophysics. 315. L221-L224 (1996)
• [文献書誌] T.Onaka,et al.: "Detection of the Mid Infrared Unidentified Bands in the Diffuse Galactic Emission by IRTS" Publications of the Astronomical Society of Japan. 48. L59-L63 (1996)
• [文献書誌] H.Shibai,et al.: "〔C II〕 Diffuse Emission Observed by IRTS" Publications of the Astronomical Society of Japan. 48. L127-L131 (1996)