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赤外線衛星観測によって解き明かす、銀河の一生と物質進化の関係

研究課題

研究課題/領域番号 11J05457
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山岸 光義  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード赤外線 / 「あかり」衛星 / 銀河 / 物質進化
研究概要

本年度は主に、「あかり」衛星によって取得された近赤外線スペクトル(波長2.5-5.0μm)を用いて、近傍銀河に存在している星間氷の研究を行った。星間氷は、惑星における海や、有機分子などの複雑な分子の元になると考えられており、物質の進化や生命の誕生を考える上で、非常に重要な物質である。まず、前年度から準備を行っていた投稿論文を完成、発表した。論文では、近傍銀河M82内において、H_2O氷とCO_2氷の空間分布が異なっており、銀河内の大きなスケールでCO_2/H_2O比が変化していることを明らかにした。さらに、CO_2/H_2O比は星間輻射場の硬さと正の相関があることを示した。その原因として、大質量星形成に伴って起きる超新星爆発が、宇宙線を加速し、分子雲内で紫外線を生成、CO_2氷の生成に寄与している、という可能性を議論した。
次に、「あかり」衛星で近赤外線スペクトルが得られている全ての近傍銀河(z<0.03、全158天体、1031領域)に対して、上記のCO_2/H_2O比を用いた議論を拡張した。まず、全スペクトルに対してH_2O氷、CO_2氷の探査を行ったところ、H_2O氷は30天体中の125領域、CO_2氷は12天体中の54領域から検出された。このサンプルを用いて、M82の場合と同様に、CO_2/H_2O比と星間輻射場の関係を調べた所、銀河ごとに系統的に関係が異なっていること、つまり、星間輻射場以外にも、CO_2/H_2O比を決めるパラメータが存在することがわかった。さらに議論を行ったところ、CO_2/H_2O比は銀河の比星形成率と正の相関があることがわかった。つまり、銀河の星形成年齢が若く、活発であるほど、銀河内のCO_2/H_2O比は高いことを示している。一連の研究によって、私はCO_2/H_2O比が銀河内の紫外線輻射環境、および銀河の星形成進化段階と関係があるということを世界で初めて明らかにした。以上の内容を、博士論文としてまとめ、学位を取得した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

近赤外線帯に存在している氷の吸収スペクトルフィーチャーに注目し、氷の存在量が銀河の星形成進化と関係していることを明らかにした。一連の研究の集大成として、学位論文をまとめた。

今後の研究の推進方策

本研究では、近傍銀河に対してCO_2/H_2O比の振る舞いを調べ、超新星爆発がCO_2氷生成に寄与している可能性を議論した。そこで次のステップとしては、銀河系内の星形成領域をターゲットにした、同様の解析が考えられる。銀河系内の超新星残骸に対しては、距離、年齢が詳しく調べられているものが多いので、それらをパラメータとして、CO_2/H_2O比との相関を調べることで、超新星爆発がCO_2氷生成に与える影響を、より直接的に検証することができると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] AKARI observations of interstellar dust grains in our Galaxy and nearby galaxies2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: (印刷中)(in press)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in the Spatial Distribution between H2O and CO2 Ices in M 82 Found with AKARI2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamagishi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 773 号: 2 ページ: L37-L37

    • DOI

      10.1088/2041-8205/773/2/l37

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Relation of the PAH 3.3 μm Feature with Star-forming Activity for Galaxies with a Wide Range of Infrared Luminosity2013

    • 著者名/発表者名
      R. Yamada
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan.

      巻: 65 号: 5 ページ: 103-117

    • DOI

      10.1093/pasj/65.5.103

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large-scale mapping of the massive star-forming region RCW 38 in the [CII] and PAH emission2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 556 ページ: 92-100

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201321614

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AKARI Observations of Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons2013

    • 著者名/発表者名
      D. Ishihara
    • 雑誌名

      LPI Contributions

      巻: 1776 ページ: 1048-1048

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Processing of Interstellar Dust Grains in Galaxies Revealed by AKARI2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: 292 号: S292 ページ: 271-274

    • DOI

      10.1017/s1743921313001348

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] AKARI near-infrared spectroscopy of the aromatic and aliphatic hydrocarbon emission features in the galactic superwind of M 822012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamagishi
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 541 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201218904

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic Study of Interstellar Ices in Nearby Galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamagishi
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 249-252

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.249

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Processing of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Molecular-Loop Regions near the Galactic Center Revealed by AKARI2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 64

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097 Probed by AKARI Near-infrared Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 751 号: 1 ページ: 18-21

    • DOI

      10.1088/2041-8205/751/1/l18

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The 3.3 Micron PAH Emission of the Mid-Infrared Excess Galaxies Discovered by the Akari Mid-Infrared All-Sky Survey2012

    • 著者名/発表者名
      R. Yamada
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 299-300

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.299

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Survey of Dusty Active Galactic Nuclei Based on the Mid-Infrared All-Sky Survey Catalog2012

    • 著者名/発表者名
      S. Oyabu
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 265-270

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.265

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Dust in Early-Type Galaxies Based on the All-Sky Data and Near-Infrared Spectra2012

    • 著者名/発表者名
      T. Mori
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 263-264

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.263

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097 Probed by Akari Near-Infrared Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 257-258

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.257

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Processing of Interstellar Dust Grains in Galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Publication of Korean Astronomical Society

      巻: 27 号: 4 ページ: 237-242

    • DOI

      10.5303/pkas.2012.27.4.237

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and numerical study of stitching interferometry for the optical testing of the SPICA Telescope2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 8442 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1117/12.926879

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Summary of observations of the infrared camera (IRC) onboard AKARI2012

    • 著者名/発表者名
      T.Onaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 8442 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1117/12.926717

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Dust and PAHs in X-ray plasma of elliptical galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneda
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: 284 号: S284 ページ: 254-258

    • DOI

      10.1017/s1743921312009192

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Processing of polycyclic aromatic hydrocarbons in molecular-loop regions near the Galactic center revealed by AKARI2012

    • 著者名/発表者名
      金田英宏
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 64

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Dust and PAHs in the Hot Plasma of the Elliptical Galaxy NGC 4125 Revealed with AKARI and Spitzer Space Telescope2011

    • 著者名/発表者名
      金田英宏
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: 601-615

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of High-Energy Ionizing Particles on the Si:As Mid-Infrared Detector Array on Board the AKARI Satellite2011

    • 著者名/発表者名
      毛利彰男
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 123 号: 903 ページ: 561-567

    • DOI

      10.1086/659865

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AKARI Near-infrared Spectroscopic Observations of Interstellar Ices in the Edge-on Starburst Galaxy NGC 2532011

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 731 号: 1 ページ: 20-24

    • DOI

      10.1088/2041-8205/731/1/l20

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] [FeII], Paβナローバンドフィルターを用いた近傍銀河NGC1097の観測2014

    • 著者名/発表者名
      山岸 光義
    • 学会等名
      IRSF勉強会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-03-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An Observational Study of Interstellar Ices in Nearby Galaxies with AKARI Near-Infrared Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      山岸 光義
    • 学会等名
      IR group seminar
    • 発表場所
      TIFR(インド〉
    • 年月日
      2014-03-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Difference in the spatial distribution between H2O and CO2 ices in M82 found with AKARI2013

    • 著者名/発表者名
      山岸 光義
    • 学会等名
      The Korean Astronomical Society Fall Meeting
    • 発表場所
      木浦現代ホテル(韓国)
    • 年月日
      2013-10-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of the ice-forming interstellar environment in nearby galaxies with AKARI2013

    • 著者名/発表者名
      山岸 光義
    • 学会等名
      Phases of the ISM-MPIA Summer Conference 2013
    • 発表場所
      MPIA(ドイツ)
    • 年月日
      2013-07-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of the ice-forming interstellar environment in nearby galaxies with AKARI2013

    • 著者名/発表者名
      山岸 光義
    • 学会等名
      SPICA Science Conference 2013
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-06-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ALMAで探るNGC1097におけるダスト破壊2013

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      ALMAで探る遠方・近傍宇宙の赤外線銀河研究の新展開
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ALMAを使った分子雲電離度の測定2013

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      ALMA観測で押さえる銀河の基本観測量とその理解
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2013-02-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」を用いた近傍銀河に存在する星間氷の探査2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      CPSセミナー
    • 発表場所
      神戸大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」近赤外線分光観測で探る、近傍銀河における星間氷の吸収とダスト減光の関係2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      第30回Grain Formation Workshop/平成24年度銀河のダスト研究会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Systematic study of interstellar ices in nearby galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      Workshop on Interstellar Matter 2012
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-10-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」近赤外線分光観測で探る、近傍銀河における星間氷の吸収とダスト減光の関係2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      日本天文学会 秋季年会
    • 発表場所
      大分大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Processing of hydrocarbon grains and formation oficy grain mantles in starburst galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      3rd Workshop of Nucleation Related to Cosmic Dust & its contribution to the organic formation in 4.6billion year ago
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-07-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ALMA observations of the ice-rich ISM in NGC253 found with AKARI2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      ALMAワークショップ「近傍銀河」
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2012-06-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」を用いた近傍銀河に存在する星間氷の探査2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      2012-03-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Systematic study of interstellar ices in nearby galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      The Second AKARI Conference : Legacy of AKARI : A Panoramic View of the Dusty Universe
    • 発表場所
      ラマダプラザ済州ホテル(韓国)
    • 年月日
      2012-02-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Systematic study of interstellar ices in nearby galaxies2011

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      あかりによる我々の銀河系及び系外銀河の星間物質の研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」を用いた近傍銀河に存在する氷の探査2011

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      第29回Grain Formation Workshop、平成23年度銀河のダスト研究会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 「あかり」近赤外線分光観測で探る近傍銀河NGC253内の氷の分布2011

    • 著者名/発表者名
      山岸光義
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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