星形成領域の物理・化学的多様性とその惑星系円盤への伝播の解明

• 研究課題/領域番号: 21740132
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂井 南美 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (70533553)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 電波天文学 / 星・惑星系形成 / 星間物質

研究概要

最近の研究で、低質量Class 0原始星近傍の化学組成に多様性があることがわかってきた。本研究では、その1つの典型であるWarm Carbon-Chain Chemistry(WCCC)天体に着目し、その起源と、Class I段階への進化について観測的に調べた。主な結果は以下のとおりである。まず、WCCC天体IRAS15398-3359の近傍に炭素鎖分子に恵まれる若い星なしコアLupus-1Aを発見した。もう一つのWCCC天体L1527にも同様の星なしコアTMC-1が存在することを考えると、この結果はWCCCが星形成時の速やかな収縮に起因していることを支持する。第2に、WCCC 天体L1527について、炭素鎖分子の分布をPdBI干渉計によって高空間分解能観測で調べた。その結果、炭素鎖分子の分布は原始星近傍に集中しており、CH_4の蒸発によってWCCCが引き起こされていることが確かめられた。さらに、原始星へ落ち込むガスの中にも炭素鎖分子が存在することがわかった。このことは、炭素鎖分子が原始惑星系円盤にもたらされる可能性を意味する。また、実際に進化の進んだClass I天体で、WCCCの進化形と考えられる天体を探したところ、実際にその候補をL1527の近傍に見出すことができた。本研究により、WCCC天体が原始惑星系円盤に向けてどのように進化するかという問題に対して、重要な知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] 化学の目で見た星形成:星形成領域の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 20 ページ: 52-60
  • NAID: 110008574040
• [雑誌論文] 化学の目で見た星形成:星形成領域の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 巻: 20 ページ: 52-60
  • NAID: 110008574040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abundance Anomaly of the 13C Species of CCH (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Saruwatari, O., Sakai, T., Takano, S., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 512
• [雑誌論文] Distributions of Carbon- Chain Molecules in L1527 (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Sakai, T., Hirota, T., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 722 ページ: 1633-1643
• [雑誌論文] Long Carbon-Chain Molecules and Their Anions in the Starless Core, Lupus-1A (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Shiino, T., Hirota, T., Sakai, T., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 718
• [雑誌論文] Abundance anomaly of the ^<13>C species of CCH (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astroのmy&Astrophysics 巻: 512
  • 査読あり
• [雑誌論文] LONG CARBON-CHAIN MOLECULES AND THEIR ANIONS IN THE STARLESS CORE, LUPUS-1A (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 718
  • 査読あり
• [雑誌論文] DISTRIBUTIONS OF CARBON-CHAIN MOLECULES IN L1527 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 722 ページ: 1633-1643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abundance anomaly of the ^<13>C species of CCH (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 512(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of the Second Warm Carbon-Chain Chemistry Source, IRAS 15398-3359 in Lupus (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Sakai, T., Hirota, T., Burton, M., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 697 ページ: 769-786
• [雑誌論文] Deuterated Molecules in Warm Carbon Chain Chemistry : The L1527 Case (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Sakai, T., Hirota, T., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 702 ページ: 1025-1035
• [雑誌論文] Discovery of the Second Warm Carbon-Chain Chemistry Source, IRAS1539803359 in Lupus (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 697 ページ: 769-786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deuterated Molecules in Warm Carbon Chain Chemistry : The L1527 Case (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 702 ページ: 1025-1035
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical Diversity of Low-Mass Star Forming Regions (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2010
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] Chemical Diversity of Low-Mass Star Forming Regions ; Peculiar Compositions in L1527 and IRAS 15398 -3359 (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: The Early Phase of Star Formation EPoS 2010
  • 発表場所: Castle Ringberg, Germany
• [学会発表] Recent Progress of Carbon-Chain Chemistry in Molecular Clouds (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: Workshop for Interstellar Matter 2010
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Peculiar Carbon-Chain Chemistry in Low-Mass Star Forming Regions (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: The 5^<th> Zermatt ISM Symposium
  • 発表場所: Zermatt, Switzerland
• [学会発表] Chemical Diversity of Low-Mass Star Forming Regions (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2010
  • 発表場所: Makuhari, Chiba, Japan
• [学会発表] Chemical Diversity of Low-Mass Star Forming Regions ; Peculiar Compositions in L1527 and IRAS15398-3359 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: THE EARLY PHASE OF STAR FORMATION EPoS 2010
  • 発表場所: Castle Ringberg, Germany
• [学会発表] Recent Progress of Carbon-Chain Chemistry in Molecular Clouds (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: Workshop for Interstellar Matter 2010
  • 発表場所: ILTS, Hokkaido University
• [学会発表] Peculiar Carbon-Chain Chemistry in Low-Mass Star Forming Regions (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: The 5th Zermatt ISM Symposium
  • 発表場所: Zermatt, Switzerland
• [学会発表] Deuterated Molecules in Warm Carbon Chain Chemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: 日本天文学会、秋季年会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Chemical Composition of Low-Mass Star Forming Regions (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: Advancing Chemical Understanding through Astronomical Observati
  • 発表場所: Greenbank, USA
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] Chemical Composition of Low-Mass Star Forming Regions (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: Advancing Chemical Understanding through Astronomical Observations
  • 発表場所: Green Bank, U.S.A.
• [学会発表] Chemical Variation in Low-Mass Star-Forming Regions (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.
  • 学会等名: 第9回分子分光研究会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Deuterated Molecules in Warm Carbon Chain Chemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Sakai, T., Hirota, T., Yamamoto, S.
  • 学会等名: 日本天文学会2009年秋季年会
  • 発表場所: 山口大学