星形成領域における円偏光と生命のホモカイラリティー

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12309010
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 田村 元秀 国立天文台, 光学赤外線天文学・観測システム研究系, 助教授 (00260018)
• 研究分担者: 周藤 浩士 国立天文台, ハワイ観測所, 助手 (50300710) ; 海部 宣男 国立天文台, 台長 (50011630) ; 長田 哲也 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80208016)
• キーワード: 赤外線 / 星・惑星形成 / 偏光 / カイラリティー / 地球外生命

研究概要

本研究の目的は、生命のアミノ酸の左旋光性などに見られるホモカイラリティーが、地球外起源であることを実証するために、ポータブルな赤外線円偏光装置を製作し、銀河系内の多数の星形成領域の円偏光の卓越性を調べること、及び、マゼラン星雲内の星形成領域における円偏光を検出することにある。この観測により、これまで未開拓の銀河系内外における円偏光のデータベースを構築するとともに、生命のホモカイラリティーが太陽系形成以前に星間空間中で星形成過程に伴って生じた円偏光を通して有機分子に刻印され、隕石や彗星によって運ばれて、地球生命に引き継がれた可能性を追求する。
平成12年度は、さまざまな望遠鏡に持ち込むことができる赤外線ポータブル偏光器の設計・開発を進めた。偏光器は、3段構成の回転部分とスライド部分からなる機構を持つ。それぞれ、校正用偏光子、1/2波長板、1/4波長板を収納し、遠隔制御で、回転・スライドできるものとした。1/2波長板と1/4波長板の組み合わせで、擬似装置偏光を格段に小さく抑えることができる。この偏光器で最も大事な光学系の設計には細心の注意を払い、水晶とフッ化マグネシウムの組み合わせで、波長0.9μmから2.5μmを同時にカバーする1/4波長板を設計した。波長板の平板度は数波長、平行度は3"以下である。これは、近赤外波長における円偏光観測を効率的に行う上で十分なものである。また、装置に内蔵するためのウォラストンプリズム偏光子も製作した。さらに、年度末には、観測条件において世界最高水準にあるハワイ島マウナケア山頂にある望遠鏡にプロトタイプ偏光器を取り付けて予備的な試験偏光観測を行った。現在まだデータ解析中であるためにその定量的結果は出ていないが、基本的偏光性能を確認するための観測を行うことができたと判断している。

研究成果

• [文献書誌] Tamura,M.: "Submillimeter Polarimetry of Star Forming Regions : From Cloud Cores to Circumstellar Disks"Proceedings of Star Formation 1999. 211-216 (2000)
• [文献書誌] Chrysostomou,A.,Tamura,M. 他: "Polarimetry of young stellar objects-III. Circular polarimetry of OMC-1"Monthly Notices Roy.Astron.Soc.. 312. 103-115 (2000)
• [文献書誌] Tamura,M.: "Exoplanet Photometry and Spectroscopy with HII/L2"The ISAS Report SP. 14. 3-9 (2000)
• [文献書誌] Murakawa,K.,Tamura,M.,and Nagata,T.: "1-4 Micron Spectrophotometry of Dust in the Taurus Dark Cloud : Water Ice Distribution in Heiles Cloud 2"Astrophys.J.Suppl.. 128. 603-613 (2000)
• [文献書誌] Nakajima,T. et al.: "Infrared Star-Count Models and Their Application to the Subaru Deep Field "Astron.J.. 120. 2488-2495 (2000)
• [文献書誌] Itoh,Y.,Tamura,M. 他: "Near-Infrared Observations of S 255-2 : A Cluster of Massive YSOs"Publ.Astron.Soc.Japan. (印刷中). (2001)