研究課題
星間空間に広く観測される一連の赤外線輝線バンド（以下UIRバンド）は、多環式芳香族炭化水素（以下PAH）の構造を持つ物質に起因するものと考えられているが、具体的にどのような物質であるかは、様々な仮説が提案されており、今日に至るまで明確な同定がなされていない。UIRバンドは、遠方銀河でも検出されており、キャリアは宇宙の炭素原子の10-20%を担い、星間ガスの加熱を通じ、星間空間の物理・化学過程に大きく影響を与えていると考えられている。従って、その正体を明確につきとめることは、宇宙空間における炭素質物質の進化を理解する上で、現在の天文学の主要課題の一つである。またUIRバンドは複数からなり、プロファイルは複雑な構造を示す。バンドの強度比、中心波長の値は、キャリアの構造・物理状態を反映していると考えられるため、キャリアを明確に規定できれば、UIRバンドを放射している遠方の天体の性質の研究にも大きな寄与が期待される。本研究はこのような背景のもと、最新のUIRバンドの観測データとPAHの理論計算を比較し、星間空間におけるPAHの形態の分布、その環境による変化を明らかにすることを目的とし、特にAKARI衛星により取得された大量の銀河面および系外銀河の近赤外線分光データの詳細な解析を進めた。本年度は、AKARIにより取得された近赤外線スペクトルの解析を行い、PAHの構造と密接に関係する3.3ミクロンバンドが少なくとも2成分で説明できることを示し、その間の相関関係を調べたが、非常に強い関係は得られなかった。これと並行して3.4-3.5ミクロン帯の構造も詳細に調べている。
2: おおむね順調に進展している
3.3 ミクロンバンドの成分について、ガウシアン、ローレンチアン、ホクトの3つのケースについて、詳細な検討を行い、２成分ホクト（ガウシアンとローレンチアンを合わせたもの）が統計的にも一番よく観測されたプロファイルを説明することが確認できた。また3.3ミクロンだけでなく3.4-3.5ミクロン帯のバンド構造についても４つのホクトプロファイルを用いたモデルが最もよくプロファイルを再現する結果を得た。このモデルが統計的にどの程度の有為であるかについて現在詳細に検討を進めている。またこれらのフィットにより分解されたそれぞれの成分間の相関も詳細に検討し、成分の起源の同定の議論を進めているところである。またこれらの成果をすでに5つの国際研究集会および学会で発表し、よい評価を得ている。ほぼ当初予定していたデータ解析は一段落し、ほぼ順調に研究計画が進められている。
当初目標としていたバンドの強度比、中心波長のからキャリアの構造・物理状態の環境による変化を明らかにすることを目的とし、特にAKARI衛星により取得された大量の銀河面および系外銀河の近赤外線分光データの詳細な解析を進めた結果、3.3, 3.4-3.5ミクロンバンドがそれぞれ複数の成分であることが示唆される結果がえられた。本年度は最終年度にあたり、これらの結果を統計的に議論し、当初の目的の達成を目指すとともに、成果を査読論文としてまとめる準備を進める予定である。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件)
Publications of the Korean Astronomical Society
巻: in press ページ: in press
Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium
巻: 297 ページ: 349-352
10.1017/S1743921313016104
