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観測と星間化学モデルで迫る銀河系外縁部の化学的多様性形成史

公募研究

研究領域新しい星形成論によるパラダイムシフト:銀河系におけるハビタブル惑星系の開拓史解明
研究課題/領域番号 21H00037
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
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)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード星間化学 / 銀河系外縁部 / 星形成 / 原始星 / 星間分子 / アルマ / ALMA / 電波天文学 / 赤外線天文学
研究開始時の研究の概要

本研究は、我々の住む天の川銀河の外縁部における星間分子の化学進化過程を明らかにすることを目的としている。天の川銀河の外縁部は、金属量の低さをはじめとして太陽近傍の星形成領域とは大きく異なる環境を持ち、過去の天の川銀河の始原的な環境を残す領域であると考えられている。本研究はアルマ望遠鏡により得られる最新の観測データと星間化学モデル計算を組み合わせた観測・理論両面からのアプローチにより、天の川銀河外縁部における星・惑星材料物質の化学的多様性の形成史を明らかにしていく。

研究実績の概要

銀河系外縁部の星形成領域の化学分析を通して、現在の太陽系近傍とは異なる原始的な銀河環境下にある星・惑星材料物質の化学的多様性の研究を行なっている。本年度は、前年度の研究において観測計画の策定を行なった銀河系外縁部の複数の星形成領域に対するアルマ望遠鏡観測を公募観測に提案し、これが採択された。当該観測プロジェクトでは、銀河系外縁部の5つの星形成領域に存在する16の原始星候補天体に対する分子輝線観測を行い、星間分子が豊富に存在する原始星の探査を提案した。観測ターゲットの選定においては、当該研究課題の中で研究協力者と共同で取得したジェミナイ南望遠鏡による高空間分解能・高感度近赤外線データ、および既存の分子雲サーベイデータを活用した。観測は年度後半に遂行された。データの初期解析の結果、銀河系外縁部の星形成領域にホットコアと呼ばれる化学的に豊かな高温の分子ガスが付随する原始星を発見した。銀河系外縁部では2例目となるホットコアの検出であり、過去の原始的な銀河環境における物質進化を探る上で貴重な天体サンプルの発見となった。アルマ望遠鏡を用いた銀河系外縁部の星形成天体の探査観測に係る一連の研究においては、中間・遠赤外線域における高空間分解能撮像観測データの必要性を強く認識した。今後の研究において取り組むべき観測課題である。以上の研究に加え、本年度は銀河系外縁部と同様の低金属量環境を有する系外銀河・小マゼラン雲のホットコアの観測研究や、海外の研究協力者との共同研究に基づく銀河系外縁部の星形成コアの化学進化に関する計算研究も行った。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

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

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ASIAA(台湾)(その他の国・地域)

    • 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] ASIAA(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] IASES(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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] The First Detection of a Protostellar CO Outflow in the Small Magellanic Cloud with ALMA2022

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Kazuki、Zahorecz Sarolta、Kunitoshi Yuri、Higashino Kosuke、Tanaka Kei E. I.、Konishi Ayu、Suzuki Taisei、Kitano Naoya、Harada Naoto、Shimonishi Takashi、Neelamkodan Naslim、Fukui Yasuo、Kawamura Akiko、Onishi Toshikazu、Machida Masahiro N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 936 号: 1 ページ: L6-L6

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac81c1

    • 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 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] Is There Any Linkage between Interstellar Aldehyde and Alcohol?2021

    • 著者名/発表者名
      Mondal Suman Kumar, Gorai Prasanta, Sil Milan, Ghosh Rana, Etim Emmanuel E., Chakrabarti Sandip K., Shimonishi Takashi, Nakatani Naoki, Furuya Kenji, Tan Jonathan C., Das Ankan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 922 号: 2 ページ: 194-194

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac1f31

    • 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] Chemical Complexity of Phosphorous-bearing Species in Various Regions of the Interstellar Medium2021

    • 著者名/発表者名
      Sil Milan、Srivastav Satyam、Bhat Bratati、Mondal Suman Kumar、Gorai Prasanta、Ghosh Rana、Shimonishi Takashi、Chakrabarti Sandip K.、Sivaraman Bhalamurugan、Pathak Amit、Nakatani Naoki、Furuya Kenji、Das Ankan
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 162 号: 3 ページ: 119-119

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac09f9

    • 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
  • [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
      2022 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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The Discovery of the Chemical Complexity in the Extreme Outer Galaxy2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      44th COSPAR Scientific Assembly
    • 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] 銀河系の果てから探る過去の宇宙の物質進化2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Detection of a Hot Molecular Core in the Extreme Outer Galaxy2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Discovery of Chemical Complexity at the Edge of our Galaxy2021

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      Workshop on Interstellar Matter 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discovery of a Hot Molecular Core at the Edge of the Galaxy2021

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      Astrochemical Frontiers 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銀河系最外縁部における原始星とホットコアのアルマ観測2021

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      低金属量環境下における星・惑星形成研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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
  • [学会発表] 観測と星間化学モデルで迫る銀河系外縁部の化学的多様性形成史」2021

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 学会等名
      新学術領域「星惑星形成」後半戦キックオフミーティング
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 天文月報2022年4月号アストロケミストリー特集(1)2022

    • 著者名/発表者名
      下西 隆
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      公益社団法人 日本天文学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 銀河系の果てに多様な有機分子を発見-アルマ望遠鏡が捉えた銀河系最外縁部の赤ちゃん星-

    • URL

      https://www.niigata-u.ac.jp/news/2021/97383/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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