異なる金属量環境下における原始星の星周物質の化学的多様性の研究

• 研究課題/領域番号: 12J06664
• 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: 東北大学 (2014); 神戸大学 (2012-2013)
• 研究代表者: 下西 隆 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 天文学 / 光赤外天文学 / 電波天文学 / アストロケミストリー / 星間物質 / マゼラン雲 / 分子分光 / 氷 / 赤外線天立衛星「あかり」 / 分光 / 赤外線天文衛星「あかり」

研究実績の概要

本研究では、宇宙空間における物質進化の化学的多様性を探るため、近傍の銀河であるマゼラン雲に存在する星形成領域に着目し、星間空間又は原始星周囲に存在する様々な分子の化学状態について、天の川銀河内の星形成領域との比較研究を行っている。
今年度は３年に渡る本研究計画の最終年度にあたる。今年度の計画では達成目標として、2年次に採択された観測計画の実施及びデータ解析、それに基づく研究発表及び論文の執筆、さらには新たな観測計画の立案など、複数の項目を挙げた。結果として、本年度はこれらの目標に対して部分的達成を遂げた。主な成果は以下の通りである。
マゼラン雲及び銀河系内の星形成領域に存在する分子ガス・氷などの化学状態に関する研究を推進し、２年次に観測及び解析作業を行った成果に基づき研究発表を行った。また、サブミリ波望遠鏡ASTEによる大マゼラン雲の星形成領域の観測計画が本年度新たに採択され、この観測を実施し、データの解析を行った。結果として、0.8 mm 帯では初めてとなるマゼラン雲のスペクトルラインサーベイデータが得られ、低金属量系外銀河の大質量形成領域に存在する暖かい高密度分子ガスの化学状態が明らかになった。また、0.8 mm 帯において高密度分子ガスからの強い輝線を示す天体が複数見つかり、これは今後の観測につながる成果である。これらの結果を受けて、今後はこのようなラインサーベイデータのサンプル数を増やすべく、ALMA・ASTEをはじめとした様々な望遠鏡を駆使した観測を継続していく。VLT, AKARI等の赤外線望遠鏡の観測結果に関する論文については、既に論文の大部分については執筆を終えており、27年度前半に投稿予定である。他の望遠鏡により得られたデータについても、データの解析作業はほぼ完了しており、早期に論文として発表することが可能である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Spitzer Space Telescope spectra of post-AGB stars in the Large Magellanic Cloud-polycyclic aromatic hydrocarbons at low metallicities (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuura, Mikako ; Bernard-Salas, Jeronimo ; Lloyd Evans, T. ; Volk, Kevin M. ; Hrivnak, Bruce J. ; Sloan, G. C. ; Chu, You-Hua ; Gruendl, Robert ; Kraemer, Kathleen E. ; Peeters, Els ; Szczerba, R. ; Wood, P. R. ; Zijlstra, Albert A. ; Hony, S. ; Ita, Yoshifusa ; Kamath, Devika ; Lagadec, Eric ; Parker , Quentin A. ; Reid, Warren A. ; Shimonishi, Takashi ; Van Winckel, H. ; Woods, Paul M., 他6名(共著者として参加)
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 439 号: 2 ページ: 1472-1493
  • DOI: 10.1093/mnras/stt2495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observational Studies on the Near-infrared Unidentified Emission Bands in Galactic H II Regions (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, Tamami I. ; Onaka, Takashi ; Sakon, Itsuki ; Ishihara, Daisuke ; Shimonishi. Takashi ; Ohsawa, Ryou ; Bell, Aaron C. (共著者として参加)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 784 号: 1 ページ: 53-64
  • DOI: 10.1088/0004-637x/784/1/53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared Spectroscopy of YSOs in the Magellanic Clouds (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimonishi, T. ; Onaka, T. ; Kato, D. ; Sakon, I. ; Ita, Y. ; Kawamura, A. ; Kaneda, H.
  • 雑誌名: Proceedings of a Symposium, New Trends in Radio Astronomy in the ALMA Era : The 30th Anniversary of Nobeyama Radio Observatory 巻: 476 ページ: 307-307
• [雑誌論文] Difference in the Spatial Distribution between H2O and CO2 Ices in M 82 Found with AKARI (2013)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AKARI Infrared Camera Survey of the Large Magellanic Cloud.II. The Near-infrared Spectroscopic Catalog (2013)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 145 号: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1088/0004-6256/145/2/32
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Akari Infrared Observations of Embedded YSOs in the Magellanic Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 27 号: 4 ページ: 171-175
  • DOI: 10.5303/pkas.2012.27.4.171
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKARI Infrared Camera Survey of the Large Magellanic Cloud. I. Point-source Catalog (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤 大輔(共著として参加)
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 144 号: 6 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1088/0004-6256/144/6/179
  • 査読あり
• [学会発表] Processing of ices in a massive star-forming region (2015)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: 第31回 Grain Formation Workshop
  • 発表場所: 文部科学省共済組合箱根宿泊所 強羅静雲荘
  • 年月日: 2015-01-07
• [学会発表] Molecular cloud chemistry in low metallicity environments - the case of the LMC- (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: International Conference on Interstellar Dust, Molecules and Chemistry
  • 発表場所: Tezpur大学
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] Molecular cloud chemistry in low metallicity galaxies -the case of the Large Magellanic Cloud- (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: Workshop on Astrochemistry of External Galaxies
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-12-12
• [学会発表] Processing of ices in a massive star-forming region (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: Workshop on Interstellar Matter 2014
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-18
• [学会発表] Spatial Distribution of Ices in a High-mass Star-forming Region (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: The 7th meeting on Cosmic Dust
  • 発表場所: 大阪産業大学
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] A multiwavelength spectroscopic study of molecular chemistry in the Large Magellanic Cloud (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • 発表場所: Oxford大学
  • 年月日: 2014-07-10
• [学会発表] 原子の吸着エネルギーが星間氷の化学進化に与える影響の調査 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆 他
  • 学会等名: 新学術領域「宇宙分子進化」第二回全体集会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-24
• [学会発表] 大マゼラン雲の分子雲に対する3㎜帯スペクトルラインサーペイ1. 高密度ガス探査 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下西隆、西村優理、渡邊祥正, 坂井南美、河村晶子、相川裕理、山本智
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] 低金属量銀河における有機分子生成についての考察・マゼラン雲におけるメタノール氷観測を例に (2013)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: 宇宙における分子進化 : 星間雲から原始惑星系へ」平成25年度研究集会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-11-28
• [学会発表] 分子雲の化学進化計算に基づく銀河の環境的要因が氷ダストの化学組成に与える影響の調査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下西隆、相川裕理、古家健次、F. Hersant, V. Wakelam
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Infrared Observations of Methanol Ice in the Large Magellanic Cloud (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Shimonishi, Emmanue 1 Dartois, Yuri Aikawa, Francois Boulanger, Takashi Onaka
  • 学会等名: The 6th meeting on Cosmic Dust
  • 発表場所: 神戸大学CPS
  • 年月日: 2013-08-05
• [学会発表] Observations of circumstellar dust and ices around extragalactic young stellar objects with SPICA (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Shimonishi
  • 学会等名: SPICA Science Conference 2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-06-18
• [学会発表] あかり大マゼラン雲赤外線点源カタログII, 分光カタログ(R13a) (2013)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 「あかり」大マゼ ラン雲赤外線点源カタログ (2013)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: 第13回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA
  • 年月日: 2013-01-08
• [学会発表] Infrared Spectroscopy of YSOb in the Magellanic Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: New Trends in Radio Astronomy in the ALMAEra (The 30th Anniversary of Nobeyama Radio Observatory)
  • 発表場所: 箱根
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Ice Chemistry in the Magellanic Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: Workshop on Interstellar Matter 2012
  • 発表場所: 北海道大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] AKARI Near-infrared Spectroscopic Survey of the Large Magellanic Cloud (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: The Magellanic System : In Perspective
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Ices and Dust around Young Stellar Objects in the Magellanic Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 惑星科学研究センター
  • 年月日: 2012-08-07
• [学会発表] AKARI Near-infrared Spectroscopic Catalog of the Large Magellanic Cloud (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: COSPAR 2012
  • 発表場所: Mysore, India
  • 年月日: 2012-07-16
• [学会発表] AKARI Near-infrared Spectroscopic Catalog of the LMC (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: AstronoMega-SAGE meetingmical
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-05-25
• [学会発表] Temporal Variation of Near Infrared Spectra of Carbon Stars in the LMC (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: Mega-SAGE meeting
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-05-25
• [学会発表] Ices around Young Stellar Objects in the Magellanic Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 下西 隆
  • 学会等名: AstronoMega-SAGE meetingmical Journal
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-05-22
• [備考] JAXAホームページにおける研究成果のプレスリリース
  • URL: http://www.ir.isas.jaxa.jp/AKARI/Outreach/results/LMC1301/LMC1301.html