• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

星間分子研究の新展開: 低金属量環境への拡張

研究課題

研究課題/領域番号 21H01145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

下西 隆  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80725599)

研究分担者 田中 圭  東京工業大学, 理学院, 助教 (20634455)
古家 健次  国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (80783711)
ZHANG YICHEN  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (50791943)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2023年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード星間化学 / 金属量 / 星間分子 / マゼラン雲 / 星形成 / 原始星 / アルマ / アストロケミストリー / ALMA
研究開始時の研究の概要

過去の銀河系の始原的な環境における星間物質の化学進化を理解する上で鍵となる銀河の金属量と星間化学の関連性に焦点を当てた研究を行う。このために、アルマ望遠鏡による大小マゼラン雲内の原始星の最新の大規模観測データと星間化学モデル計算を組み合わせ、包括的な視点から星間化学の金属量依存性の解明に挑む。

研究実績の概要

本研究は過去の宇宙の低金属量環境下における物質進化を理解する上で鍵となる銀河の金属量と星間分子化学の関連性に焦点を当てた研究を行なっている。本年度はまず、アルマ望遠鏡により行われた大小マゼラン雲内の40天体の大質量原始星に対する分子輝線観測データの解析を行った。前年度に集中的な解析を行なった小マゼラン雲の原始星サンプルのアルマデータに基づき、世界初となる小マゼラン雲におけるホットコア(化学的に豊かな高温の分子ガスが付随する原始星)の検出を査読付論文として国際学術誌に発表した。続いて、残る大マゼラン雲の原始星サンプルのアルマデータの解析を進め、天体に付随する分子ガスの物理・化学状態を明らかにした。結果として大マゼラン雲内に新たなホットコア天体を複数発見し、結果は現在論文として発表する準備を進めている。また、本年度から新たに雇用した研究員と協力し、大マゼラン雲のホットコアサンプルの中でも特に有機分子が欠乏した特異な化学組成を示す天体に対するアルマ望遠鏡を用いたサブミリ波域のスペクトルラインサーベイのデータ解析を進めた。結果として、高温の無機分子が支配的な組成を示す当該天体の特徴が明らかになり、太陽系近傍の通常の金属量環境には見られないユニークな化学的性質を持つ天体であることが示唆された。得られた結果は現在論文として発表する準備を進めている。以上の研究に加えて、本年度は研究分担者・研究協力者らと連携し、大マゼラン雲の原始星アウトフローの観測研究、大マゼラン雲の原始星に付随するフィラメント構造の観測研究、星形成領域に見られる硫黄系分子・リン系分子の観測研究、JWSTを用いた分子雲コアにおける星間氷の観測研究も実施した。

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

研究開始初年度に生じたパンデミックの影響による研究の遅れを取り戻すべく、研究計画を策定し直した。当初の予定から一年度分延長する計画となったものの、本年度からは研究員の雇用を開始し、新たに策定した研究計画はおおむね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

本年度の研究では、アルマ望遠鏡による大小マゼラン雲の大質量原始星の大規模観測データの中から、大マゼラン雲の天体に焦点を当てて解析を進めた。上述の研究実績の概要の欄で述べた通りの新たな興味深い結果が得られており、これらの論文化が急務である。また、今年度はこれまでに発見された低金属量ホットコア天体に対するアルマ望遠鏡を用いた高空間分解能フォローアップ観測が実施された。得られたデータは、天体ごとの化学組成の多様性を理解する上で重要な情報を含んでおり、本年度中に解析を進めていく。同時に、低金属量星形成コアの化学進化に関する計算研究も、分担者および研究協力者と連携して進めていく。アルマ望遠鏡やJWSTを用いた発展的な観測計画の立案も積極的に行う。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 10件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 13件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] IASES(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] バージニア大学/コロラド大学ボルダー校(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ASIAA(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic sizing of interstellar icy grains with JWST2024

    • 著者名/発表者名
      Emmanuel Dartois, Jenfer Noble, ..., Takashi Shimonishi, ..., W. R. M. Rocha
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 8 号: 3 ページ: 359-367

    • DOI

      10.1038/s41550-023-02155-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Detection of Hot Molecular Cores in the Small Magellanic Cloud2023

    • 著者名/発表者名
      Shimonishi Takashi、Tanaka Kei E. I.、Zhang Yichen、Furuya Kenji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 946 号: 2 ページ: L41-L41

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acc031

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An ALMA Glimpse of Dense Molecular Filaments Associated with High-mass Protostellar Systems in the Large Magellanic Cloud2023

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Kazuki、Harada Naoto、Tanaka Kei E. I.、Inoue Tsuyoshi、Shimonishi Takashi、Zhang Yichen、Sewilo Marta、Kunitoshi Yuri、Konishi Ayu、Fukui Yasuo、Kawamura Akiko、Onishi Toshikazu、Machida Masahiro N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 955 号: 1 ページ: 52-52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acefb7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical Evolution of Some Selected Complex Organic Molecules in Low-mass Star-forming Regions2023

    • 著者名/発表者名
      Bhat Bratati、Kar Rumela、Mondal Suman Kumar、Ghosh Rana、Gorai Prasanta、Shimonishi Takashi、Tanaka Kei E. I.、Furuya Kenji、Das Ankan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 958 号: 2 ページ: 111-111

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acfc4d

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Detection of Higher-order Millimeter Hydrogen Recombination Lines in the Large Magellanic Cloud2023

    • 著者名/発表者名
      Sewilo Marta、Tokuda Kazuki、Kurtz Stan E.、Charnley Steven B.、Maller Thomas、Wiseman Jennifer、Chen C.-H. Rosie、Indebetouw Remy、Sanchez-Monge Alvaro、Tanaka Kei E. I.、Schilke Peter、Onishi Toshikazu、Harada Naoto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 959 号: 1 ページ: 22-22

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acf5ed

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Methanol Formation through Reaction of Low-energy CH3+ Ions with an Amorphous Solid Water Surface at Low Temperature2023

    • 著者名/発表者名
      Nakai Y.、Sameera W. M. C.、Furuya K.、Hidaka H.、Ishibashi A.、Watanabe N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 953 号: 2 ページ: 162-162

    • DOI

      10.3847/1538-4357/accf95

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Automated Reaction Pathway Search Reveals the Energetically Favorable Synthesis of Interstellar CH3OCH3 and HCOOCH32023

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Yu、Furuya Kenji
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 7 号: 9 ページ: 1753-1760

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.3c00117

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantifying the Chemical Desorption of H2S and PH from Amorphous Water-ice Surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      Furuya Kenji、Oba Yasuhiro、Shimonishi Takashi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 926 号: 2 ページ: 171-171

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac4260

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protostellar-disc fragmentation across all metallicities2022

    • 著者名/発表者名
      Matsukoba Ryoki、Tanaka Kei E I、Omukai Kazuyuki、Vorobyov Eduard I、Hosokawa Takashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 515 号: 4 ページ: 5506-5522

    • DOI

      10.1093/mnras/stac2161

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Massive Protostars in a Protocluster - A Multi-scale ALMA View of G35.20-0.74N2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yichen、Tanaka Kei E. I.、Tan Jonathan C.、Yang Yao-Lun、Greco Eva、Beltran Maria T.、Sakai Nami、De Buizer James M.、Rosero Viviana、Fedriani Ruben、Garay Guido
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 936 号: 1 ページ: 68-68

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac847f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Detection of a Hot Molecular Core in the Extreme Outer Galaxy2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya, Chikako Yasui
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 922 号: 2 ページ: 206-206

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac289b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Photodissociation region diagnostics across galactic environments2021

    • 著者名/発表者名
      Bisbas Thomas G、Tan Jonathan C、Tanaka Kei E I
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 502 号: 2 ページ: 2701-2732

    • DOI

      10.1093/mnras/stab121

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 低金属量星形成コアの観測2024

    • 著者名/発表者名
      下西隆
    • 学会等名
      High Mass Star Formation Workshop 2024
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系外縁部/マゼラン雲の低金属量環境下の星間化学2024

    • 著者名/発表者名
      下西隆
    • 学会等名
      天の川銀河研究会2024
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原始星コアのアストロケミストリーを多様な環境へ2024

    • 著者名/発表者名
      下西隆
    • 学会等名
      学術変革領域研究 (A)「次世代アストロケミストリー:素過程理解に基づく学理の再構築」全体集会 2024
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALMA observations of peculiar embedded icy objects found by AKARI2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi, Takashi Onaka, Itsuki Sakon, Izumi Endo
    • 学会等名
      Protostars and Planets VII
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of Metallicity in the Chemical Evolution of Star-forming Regions2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi
    • 学会等名
      Kavli-IAU Astrochemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ALMA observations of peculiar embedded icy objects found by the infrared satellite AKARI2023

    • 著者名/発表者名
      akashi Shimonishi, Takashi Onaka, Itsuki Sakon, Izumi Endo
    • 学会等名
      The 13th meeting on Cosmic Dust
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA view of the chemical complexity in the low-metallicity Universe2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi
    • 学会等名
      Astronomy, Cosmology & Space Technology Exploration (ACSTEX)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ALMA Unbiased Spectral Line Survey of an Organic-poor High-mass Protostar in the Large Magellanic Cloud2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi, Kaneko Hiroyuki
    • 学会等名
      Workshop on Interstellar Matter
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 下西隆2023

    • 著者名/発表者名
      低金属量星形成コアの物理と化学: アルマ観測でどこまで見えてきたか
    • 学会等名
      新学術領域「星・惑星形成」2023年度大研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALMA View of Molecular Complexity in Low-metallicity Massive Protostellar Cores2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimonishi
    • 学会等名
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極めて有機分子の欠乏した銀河系外の原始星に対するALMAラインサーベイ2023

    • 著者名/発表者名
      下西隆, 金子紘之
    • 学会等名
      VLBI懇談会シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The Power of Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • 著者名/発表者名
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • 学会等名
      Protostars and Planets VII
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MAgellanic Outflow and chemistry Survey (MAGOS): The Power of Molecular Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • 著者名/発表者名
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • 学会等名
      The Olympian Symposium 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Power of Molecular Outflows in Low-metallicity Star Formation2023

    • 著者名/発表者名
      Kei E. I. Tanaka, Takashi Shimonishi, Yichen Zhang et al.
    • 学会等名
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙線によって駆動される星間空間及び原始惑星系円盤の化学進化2023

    • 著者名/発表者名
      古家健次
    • 学会等名
      宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 星形成領域におけるリンの存在形態:実験、理論、観測によるアプローチ2023

    • 著者名/発表者名
      古家健次
    • 学会等名
      第2回リンと生命の起源研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] MAGellanic Outflow and chemistry Survey (MAGOS) III: 大小マゼラン雲のホットコアサーベイ2023

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 過去の宇宙の物質進化を探る -太陽系のように化学的に豊かな系は宇宙史を通して普遍的に存在したのか?-2023

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      新潟大学量子研究センターキックオフシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低金属量星形成コアの星間化学2023

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      新学術領域研究 星・惑星形成 2022年度 大研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GREX-PLUSによるマゼラン雲観測2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      GREX-PLUSサイエンス検討会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ観測で探る星形成領域の物質進化 -SPICAから南極へ2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      南極天文ワークショップ「南極から遠赤外線-テラヘルツ波で探る宇宙」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Massive Star Formation: Now & Then2022

    • 著者名/発表者名
      田中 圭
    • 学会等名
      A half century of mm/submm astronomy
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Massive Star Formation in Different Environments2022

    • 著者名/発表者名
      田中 圭
    • 学会等名
      Star Formation in Different Environments 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Massive Star Formation at Various Metallicities2022

    • 著者名/発表者名
      田中 圭
    • 学会等名
      From Stars to Galaxies II
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metallicity Dependences of Massive Star Formation from Theoretical and Observational Perspectives2022

    • 著者名/発表者名
      田中 圭
    • 学会等名
      IAU Symposium 361: Massive Stars Near and Far
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銀河系外縁部およびマゼラン雲の星間化学観測2021

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      学術変革領域研究 (A) 次世代アストロケミストリー 領域全体集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 小マゼラン雲にホットコアを初検出 -遥か昔の宇宙における物質の化学進化に迫る-

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/news/2023/405599/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi