観測、実験、シミュレーションを組み合わせた大質量星形成領域における化学反応の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14523
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分16010:天文学関連
• 研究機関: 国立天文台 (2021-2023); 学習院大学 (2020)
• 研究代表者: 谷口 琴美 国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (40865549)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 星間化学 / 電波天文学 / 星形成

研究成果の概要

南米チリにあるALMAを主に用いた観測的研究と化学反応ネットワークシミュレーションを組み合わせ、大質量原始星周囲の炭素鎖分子の生成・破壊メカニズムについて研究を行った。炭素鎖分子の一種であるHC5Nを3つの大質量原始星周囲で検出し、その分子が温度が100 K以上の領域に存在することを示した。化学反応ネットワークシミュレーションの結果も組み合わせ、大質量星周囲の炭素鎖分子の生成メカニズムが低質量星周囲で見つかっていたWarm Carbon-Chain Chemistryではないことを示し、新たにHot Carbon-Chain Chemistryを提唱し、大質量原始星周囲の化学的多様性を示した。

自由記述の分野

天文学

研究成果の学術的意義や社会的意義

原始星周囲の炭素鎖分子の生成・破壊メカニズムや化学的多様性については、太陽系近傍の低質量星形成領域のみで進められてきた。本研究で、大質量星原始星周囲での独自の炭素鎖分子の生成メカニズムの発見と化学的多様性の発見は世界でも初めての成果である。また、大質量星形成領域での研究が進んだことで、幅広い温度や密度などの物理パラメータと化学組成の比較が可能になり、原始星周囲の物理と化学の関係について研究が進められるようになった。