ALMAによる太陽型原始星の化学進化の探究

• 研究課題/領域番号: 25400223
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所 (2015); 東京大学 (2013-2014)
• 研究代表者: 坂井 南美 国立研究開発法人理化学研究所, 坂井星・惑星形成研究室, 准主任研究員 (70533553)
• 研究分担者: 山本 智 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80182624)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 電波天文学 / 星間分子 / 星形成 / 惑星起源

研究成果の概要

アルマ望遠鏡などの最先端の装置を用いた電波天文観測により、太陽型原始星の形成現場における化学組成とその進化の解明に取り組んだ。高空間分解能観測により、おうし座のL1527原始星で回転落下エンベロープに遠心力バリアがあることを発見し、そこで化学組成が大きく変化していることを示した。遠心力バリアの内側では原始星円盤が形成されるため、円盤形成における化学進化の最前線を捉えたと言える。さらに、進化の進んだClass I原始星でも同様の現象を確認し、普遍性のある現象である可能性を示した。また、大きな分子雲複合体に含まれる原始星すべての化学組成を調べる統計的研究をスタートさせた。

研究成果

• [国際共同研究] CNRS(France)
• [雑誌論文] Spectral Line Survey Toward Quiescent Giant Molecular Clouds in the Large Magellanic Cloud (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Y., Shimonishi, T., Watanabe, Y., Sakai, N., Aikawa, Y., Kawamura, A., Yamamoto, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 818 号: 2 ページ: 1-17
  • DOI: 10.3847/0004-637x/818/2/161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implication of Formation Mechanisms of HC5N in TMC-1 as Studied by 13C Isotopic Fractionation (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, Kotomi; Ozeki, Hiroyuki; Saito, Masao; Sakai, Nami; Nakamura, Fumitaka; Kameno, Seiji; Takano, Shuro; Yamamoto, Satoshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 817 号: 2 ページ: 147-147
  • DOI: 10.3847/0004-637x/817/2/147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subarcsecond Analysis of the Infalling-Rotating Envelope around the Class I Protostar IRAS 04365+2535 (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai, Nami, Oya, Yoko, López-Sepulcre, Ana, Watanabe, Yoshimasa, Sakai, Takeshi, Hirota, Tomoya, Aikawa, Yuri, Ceccarelli, Cecilia, Lefloch, Bertrand, Caux, Emmanuel, Vastel, Charlotte, Kahane, Claudine, Yamamoto, Satoshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 820 号: 2 ページ: L34-L34
  • DOI: 10.3847/2041-8205/820/2/l34
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The role of SiO as a tracer of past star-formation events: The case of the high-mass protocluster NGC 2264-C (2016)
  • 著者名/発表者名: Ana Lopez-Sepulcre, Yoshimasa Watanabe, Nami Sakai, Ryuta Furuya, Osamu Saruwatari, and Satoshi Yamamoto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metanol in the Starless Core, Taurus Molecular Cloud-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Soma, T., Sakai, N., Watanabe, Y., and Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 802 号: 2 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1088/0004-637x/802/2/74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kento Yoshida, Nami Sakai, Tomoya Tokudome, Ana Lopez-Sepulcre, Yoshimasa Watanabe, Shuro Takano, Bertrand Lefloch, Cecilia Ceccarelli, Rafael Bachiller, Emmanuel Caux, Charlotte Vastel, and Satoshi Yamamoto (2015)
  • 著者名/発表者名: Kento Yoshida, Nami Sakai, Tomoya Tokudome, Ana Lopez-Sepulcre, Yoshimasa Watanabe, Shuro Takano, Bertrand Lefloch, Cecilia Ceccarelli, Rafael Bachiller, Emmanuel Caux, Charlotte Vastel, and Satoshi Yamamoto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 807 号: 1 ページ: 66-66
  • DOI: 10.1088/0004-637x/807/1/66
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Probing the effects of external irradiation on low-mass protostars through unbiased line survey (2015)
  • 著者名/発表者名: Lindberg, J. E., Jorgensen, J. K., Watanabe, Y., Bisschop, S. E., Sakai, N., and Yamamoto, S
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 584 ページ: 28-28
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201526222
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] GEOMETRIC AND KINEMATIC STRUCTURE OF THE OUTFLOW/ENVELOPE SYSTEM OF L1527 REVEALED BY SUBARCSECOND-RESOLUTION OBSERVATION OF CS (2015)
  • 著者名/発表者名: Oya, Y., Sakai, N., Lefloch, B., Lopez-Sepulcre, A., Watanabe, Y., Ceccarelli, C., and Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 812 号: 1 ページ: 59-70
  • DOI: 10.1088/0004-637x/812/1/59
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] OH 18 cm Transition as a Thermometer for Molecular Clouds (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Ebisawa, Hiroshi Inokuma, Nami Sakai, Karl M. Menten, Hiroyuki Maezawa, and Satoshi Yamamoto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 815 号: 1 ページ: 13-13
  • DOI: 10.1088/0004-637x/815/1/13
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Chemical View of Protostellar-disk Formation in L1527 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N., Oya, Y., Sakai, T., Watanabe, Y., Hirota, T., Ceccarelli, C., Kahane, C., Lopez-Sepulcre, A., Lefloch, B., Vastel, C., Bottinelli, S., Caux, E., Coutens, A., Aikawa, Y., Takakuwa, S., Ohashi, N., Yen, H-W, Yamamoto, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Lettres 巻: 791 号: 2 ページ: 38-38
  • DOI: 10.1088/2041-8205/791/2/l38
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Substellar-Mass Protostar and Its Outflow of IRAS 15398-3359 Revealed by Subarcsecond-Resolution Observations of H2CO and C2H (2014)
  • 著者名/発表者名: Oya, Y
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 795 号: 2 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1088/0004-637x/795/2/152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in the Chemical Composition of Infalling Gas Forming a Disk around a Protostar (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai, T. Sakai, T. Hirota, Y. Watanabe, C. Ceccarelli, C. Kahane, S. Bottinelli, E. Caux, K, Demyk, C. Vastel, A. Coutens, V. Taquet, N. Ohashi, S. Takakuwa, H.-W. Yen, Y. Aikawa, and S.Yamamoto
  • 雑誌名: Nature 巻: 507 号: 7490 ページ: 78-80
  • DOI: 10.1038/nature13000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous ^<13>C Isotope Abundances in C_3S and C_4H Observed toward the Cold Interstellar Cloud, Taurus Molecular Cloud-1 (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai, S. Takano, T. Sakai, S. Shiba, Y. Sumiyoshi, Y. Endo, and S.Yamamoto, S
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 117 号: 39 ページ: 9831-9839
  • DOI: 10.1021/jp3127913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Warm Carbon-Chain Chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai
  • 雑誌名: Chemical Reviews 巻: 113 ページ: 8981-9015
  • 査読あり
• [学会発表] Centrifugal Barrier of Infalling-Rotating Envelope around the Class I Protostar IRAS 04365+2535 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 首都大学(東京都)
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Disks and Outflow System in Low-Mass Protostellar Sources (2015)
  • 著者名/発表者名: Nami Sakai and Yoko Oya
  • 学会等名: Protoplanetary Disk Dynamics and Planet Formation
  • 発表場所: JAMSTEC, Yokohama, Japan
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ペルセウス座分子雲の原始星天体に対する重水素濃縮度のサーベイ観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井 宗明
  • 学会等名: 星形成の諸階層 - 銀河から惑星まで
  • 発表場所: フォレスト箱根（神奈川県）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] Unbiased Chemical Survey of Protostellar Sources in Perseus (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂井南美
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 甲南大学(兵庫県）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Class 0原始星IRAS 16293-2422におけるエンベロープの速度構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大屋瑶子
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 甲南大学(兵庫県）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Observational Studies on Molecular Evolution in Star and Planet Forming Regions (2015)
  • 著者名/発表者名: Nami Sakai
  • 学会等名: 6th International Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Protostellar Disk Formation Traced by Chemistry (2015)
  • 著者名/発表者名: Nami Sakai
  • 学会等名: 3rd DTA Symposium, The Origins of Planetary Systems: from the Current View to New Horizons
  • 発表場所: NAOJ, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ALMAによるおうし座Class 0 原始星L1527の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大屋瑶子
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス（大阪府）
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] A Chemical View of Protostellar-Disk Formation in L1527 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 若い原始星に付随するエンベロープおよびアウトフローのモデル解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大屋瑶子
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] New carbon-chain chemistry found in solar-type star-forming regions (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai
  • 学会等名: 247th American Chemical Society National Meeting 2014
  • 発表場所: Dallas Convention Center (USA)
  • 招待講演
• [学会発表] A Drastic Chemical Change in Protostellar-Disk Formation: IRAS 04368+2557 in L1527 (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] Astrochemistry in Star/Planet Forming Regions (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sakai
  • 学会等名: ALMA Developement Workshop
  • 発表場所: 国立天文台・三鷹
  • 招待講演
• [学会発表] A Drastic Chemical Change in Protostellar Disk Formation (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂井 南美
  • 学会等名: 原始惑星系円盤研究会
  • 発表場所: 国立天文台・三鷹
  • 招待講演