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重力収縮している暗黒星雲の化学進化と原始星やTタウリ型星の周りにあるガス円盤の化学進化を解明するため、宇宙線によるガスの電離に始まる化学反応ネットワークを数値的に解いて、次の研究を行った。
1.主要な元素10種類から構成される粒子(分子、イオンなど)が372種類、化学反応が4095種類に及ぶ最新の反応ネットワークを用いて、ガスの密度と温度を一定とした「疑似時間依存モデル」における分子存在量の時間変化を求め、重力収縮しているガス雲における分子の形成を調べるための基礎的研究を行った。反応ネットワークは、気相に存在する重元素(金属)の量とイオン・分子反応の反応係数の値によってさまざまなモデルが存在するが、気相中の金属量が少なく、高い反応係数を有するモデルが暗黒星雲で観測されている炭素鎖分子などの存在量を最も良く再現できることを見いだした。さらに、密度、温度、反応ネットワークのモデルによって各分子の存在量が大きく変化することなどを明らかにした。
2.原始星やTタウリ型星の周りに存在するガス円盤の化学進化を、特に気相にある分子イオンが固体微粒子(ダスト)の表面に吸着される過程を含めて調べ、このようなガス円盤ではダストの氷マントルに酸化物質(CO_2)と還元物質(NH_3)が自然に共存していることを明らかにした。また、質量降着の有無がガス円盤の化学進化に及ぼす影響を調べた。
3.重力収縮によって密度が変化(増大しているガス雲における化学進化を調べるため、このようなガス雲のモデルを構築し、その中での分子存在量の時間変化を調べるプログラムを開発してテスト計算を行っている。
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