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2019 年度 実施状況報告書

赤外線衛星データに基づく星間ダストの進化・変性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03691
研究機関明星大学

研究代表者

尾中 敬  明星大学, 理工学部, 教授 (30143358)

研究分担者 左近 樹  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70451820)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード星間物理学 / 赤外線分光 / 衛星観測 / 星間物質
研究実績の概要

「あかり」衛星の近・中間赤外線カメラ (IRC) で所得した2.5-5ミクロンの近赤外線スペクトルと、Spitzer衛星で取得した5-35ミクロンのスペクトルをほぼ同じ領域から抽出する方法を確立した。この手法を用いて、銀河系内の星生成領域、Cep A のデータの解析を進めている。また系外銀河についてもNGC1097, M82などについて同様のデータ抽出を行い、フランスのグループと共同で、最新のダストモデルを用いた解析を進めた。この解析のためにフランス側から2週間にわたり来日した大学院生と共同研究を行なっている。また、近赤外線スペクトル3.4ミクロン付近にみられる脂肪族の特徴についていろいろな側鎖構造が多環式方向族炭化水素(PAH)に付着した場合の汎関数理論(DFT)を用いたモデル計算を行い、その帰属を明らかにした。
C型小惑星のIRCの2-3ミクロン帯のスペクトルを解析し、22の小惑星に含水ケイ酸塩の存在を示すバンドを検出した。またこのバンドの中心波長と深さの相関から、熱変性を受けている可能性を見出し、さらに検討を進めている。さらに「あかり」衛星の全天サーベイデータとプランク衛星を用いた解析を星生成領域 λOri領域に対して行い、マイクロ波異常超過放射(AME)が回転しているPAHを起源とする仮説を示唆する結果を得た。この領域は、最近欧州側のグループによる詳細なAMEの観測が行われており、このデータを入手してさらに解析を進める準備をしている。
これらと並行して、2021年度に打ち上げ予定のJWSTを用いて、「あかり」衛星で観測された超新星残骸や星生成領域の詳細な研究を進める観測計画の策定を行なっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

小惑星の近赤外線分光、あるいはマイクロ波異常超過放射(AME)については、査読論文にまとめることができ、またさらに次の研究につながるデータ解析を進めている。「あかり」衛星とSpitzer衛星による 2.5- 35ミクロンの分光データを用いた解析も、フランスのグループとの共同研究が順調に進んでいる。これらの研究をさらに発展させることを目的としたJWSTへの観測提案についても、観測計画の策定を行なっている。またこれらの成果を3つの国際研究会で招待講演として発表しており、全体としては研究計画は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

「あかり」衛星とSpitzer衛星による 2.5- 35ミクロンの分光データを用いた解析については、CepAについては解析結果のまとめを進める予定である。また系外銀河についてもフランス側のグループとの議論を行い、解析を進め、まとめる予定である。AMEについては、欧州側で取得された新しいデータを用いた解析を予定している。これらと並行して、JWSTの観測計画を策定し、公募時間に応募する予定である。

次年度使用額が生じた理由

2020年3月に共同研究を行っているフランスに渡仏し、議論する予定であったが、新型コロナウィルスのため実行できなかった。このため、渡航費の差額が生じた。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] CNRS/IRAP/ENS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS/IRAP/ENS
  • [国際共同研究] NASA Ames Resech Center/Univeristy of Texus, San Antonio(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA Ames Resech Center/Univeristy of Texus, San Antonio
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [雑誌論文] Chemistry and physics of a low-metallicity hot core in the Large Magellanic Cloud2020

    • 著者名/発表者名
      Shimonishi, T., Das, A., Sakai, N., Tanaka, K. E. I., Aikawa, Y., Onaka, T., Watanabe, Y., and Nishimura, Y.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 891 ページ: 164 (24pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab6e6b

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DFT study on interstellar PAH molecules with aliphatic side groups2020

    • 著者名/発表者名
      Buragohain, M., Pathak, A., Sakon, I., and Onaka, T.,
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 892 ページ: 11 (11pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab733a

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Astrophysical Sites That Can Produce Enantiomeric Amino Acids2019

    • 著者名/発表者名
      Famiano, M., Boyd, R., Kajino, T., Onaka, T., and Mo, Y.
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 11 ページ: 23 (13pp)

    • DOI

      10.3390/sym11010023

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: The magnetic field in the starless core rho Ophiuchus C2019

    • 著者名/発表者名
      Liu, J., Qiu, K., Berry, D., Francesco, J. D., et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 877 ページ: 43 (22pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab0958

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] JCMT BISTRO survey: Magnetic Fields within the Hub-Filament Structure in IC 51462019

    • 著者名/発表者名
      Wang, J.-W., Lai, S.-P., Eswaraiah, C., et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 876 ページ: 42 (19pp)

    • DOI

      10.1093/1538-4357/ab12a2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: The Magnetic Field of the Barnard 1 Star-forming Region2019

    • 著者名/発表者名
      Coude, S., Bastien, P., Houde, M., et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 877 ページ: 88 (17pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab12b23

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing the cold magnetized Universe with SPICA-POL (B-BOP)2019

    • 著者名/発表者名
      Andre, Ph., Hughes, A., Guillet, V., et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Australia

      巻: 36 ページ: e029 (29pp)

    • DOI

      10.1017/pasa.2019.20

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] JCMT BISTRO Survey observations of the Ophiuchus Molecular Cloud: Dust grain alignment properties inferred using a Ricean noise mode2019

    • 著者名/発表者名
      Pattle, K., Lai, S.-P., Hasegawa, T.,et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 880 ページ: 27 (16pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab286f

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of the origin of the anomalous microwave emission in lambda Orionis2019

    • 著者名/発表者名
      Bell, A. C., Onaka, T., Galliano, F., Ronin, W., Doi, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., and Giard, M.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 ページ: 123 (25pp)

    • DOI

      doi:10.1093/pasj/psz110

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] すばる望遠鏡 COMICS を用いた WR125 の中間赤外低分散分光観測2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤いずみ, 左近樹, 尾中敬, Mridusmita Buragohain, Ryan Lau
    • 学会等名
      日本天文学会2020年春季年会
  • [学会発表] 超高感度赤外線衛星 SPICA による宇宙進化史の解明2020

    • 著者名/発表者名
      金田 英宏 芝井 広, 山村 一誠, 小川 博之, 中川 貴雄, 松原 英雄, 山田 亨, 尾中 敬, 河野 孝太郎, 他 SPICA チームメンバー
    • 学会等名
      日本天文学会2020年春季年会
  • [学会発表] 急冷窒素含有炭素質物質の赤外分光特性2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤いずみ、左近樹, 尾中敬,, 他
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
  • [学会発表] SPICA(次世代赤外線天文衛星):日欧共同推進によるPhase A検討の現状2019

    • 著者名/発表者名
      金田 英宏 芝井 広, 山村 一誠, 小川 博之, 中川 貴雄, 松原 英雄, 山田 亨, 尾中 敬, 河野 孝太郎, 他 SPICA チームメンバー
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
  • [学会発表] Energy dissipation from clouds to star-forming regions with SPICA2019

    • 著者名/発表者名
      Onaka, T., Bontemp, S., Gusdorf, A., & the star-formation & ISM working group
    • 学会等名
      Exploring the Infrared Universe: The promise of SPICA
    • 国際学会
  • [学会発表] Interstellar dust as learned from AKAR2019

    • 著者名/発表者名
      Onaka, T.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 16th Annual meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ISM spectra from near- to mid-infrared2019

    • 著者名/発表者名
      Onaka, T.
    • 学会等名
      The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] AKARI study of anomalous microwave emission2019

    • 著者名/発表者名
      Onaka, T. & Bell, A. C.
    • 学会等名
      International Conference on Infrared Astronomy and Astrophysical Dust
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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