ハーシェルとあかり衛星観測に基づく近傍銀河中のダスト変成の研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23244021
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 尾中 敬 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30143358)
• 研究分担者: 金田 英宏 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30301724)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 宇宙物理学 / 光学赤外線天文学 / 赤外線衛星観測 / 星間物理 / 物質循環

研究実績の概要

ハーシェル衛星の観測で取得した竜骨座星生成領域の遠赤外線分光観測データの整約と解析を詳細に進めた。特に波長により空間分解能が変化することを考慮した新しい整約手法を適用し、最大限に空間分解能を保持した一酸化炭素の各遷移線のマップを求めた。この結果、観測領域の端に位置する分子雲側に特徴的な穴の構造が見られることが初めて分かった。この領域には新たに星が生成されている証拠があり、星生成活動との関連が示唆される。またPACSの分光データも同様に解析し、光解離領域から生じる主要な禁制線[OIII], [NIII], [CII], [NII], [OI], [CI]の強度マップを作成した。さらに同じ領域を観測したスピッツアー衛星による中間線スペクトルおよびより広い領域の「あかり」及びMSXのサーベイデータを用い、22ミクロンにみられる特異なダストバンドの性質の解明を進めた。「あかり」の18ミクロンとMSXの21ミクロンは非常によく一致し、「あかり」の強度較正が確認された。また、この2つのバンドと９ミクロン及びハーシェルの遠赤外線のデータから得られるSEDから22ミクロンバンドが定量的に評価できることを見出した。22ミクロンバンドが強い領域では通常のダストモデルでは説明できないSEDを示すこともわかり、新たな組成のダストの必要性が明確に示された。ガスのデータから単純な輻射輸送のモデルを用い物理状態の推定を行い、特殊なダストが生成される領域の条件を検討した。一方、あかり衛星で観測した合体銀河NGC2782の解析を遠赤外線データもとりいれて進め、中間赤外域放射のバンドキャリアと考えられている有機物がやや大きめの炭素質ダストから分解して生成された可能性を示唆する兆候を得、詳細な議論を行った。また同様の兆候を別の衝突銀河であるNGC7727についても見出し、バンドキャリア生成機構の検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] IRAP/CNRS/Observatory of Paris(France)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: IRAP/CNRS/Observatory of Paris
• [国際共同研究] Tezpur University(India)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: Tezpur University
• [雑誌論文] Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Revisited (2016)
  • 著者名/発表者名: Doney, K., D., Candian, A., Mori, T., Onaka, T., and Tielens, A. G. G. M.,
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 586 ページ: A65 (10pp)
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201526809
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The mixed aliphatic/aromatic composition of evaporating very small grains in NGC 7023 viewed by the 3.4/3.3 micron meter ratio (2015)
  • 著者名/発表者名: Pilleri, P., Joblin, C., Boulanger, F., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 577 ページ: A16 (8pp)
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201425590
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dust processing in the Carina nebula region (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., and Okada, Y.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 116 ページ: 84--91
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.03.025
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A study of iron and dust in the supernova remnant IC443 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kokusho, T., Nagayama, T., Kaneda, H., Ishihara, D., Lee, H.-G., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 116 ページ: 92--96
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.04.009
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systematic Variations in CO2/H2O Ice Abundance Ratios in Nearby Galaxies Found with AKARI Near-Infrared Spectroscopy, (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, M., Kaneda, H., Ishiara, D., Oyabu, S., Onaka, T. Shimonishi, T., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 807 ページ: 29 (8pp)
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/1/29
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Theoretical study of deuteronated PAHs as carriers for IR emission features in the ISM (2015)
  • 著者名/発表者名: Buragohain, M., Pathak, A., Sarre, P., Onaka, T., and Sakon, I.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 454 ページ: 193--204
  • DOI: 10.1093/mnras/stv1946
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Search for the Infrared Emission Features from Deuterated Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (2014)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., Sakon, I., Ohsawa, R., Kaneda, H., Okada, Y., and Tanaka, M.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 780 ページ: 114 (9pp)
  • DOI: 10.1088/0004-637X/780/2/114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observational studies on the near-infrared unidentified emission bands in Galactic HII regions (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, T. I., Onaka, T., Sakon, I., Ishihara, D., Shimonishi, T., Ohsawa, R., Bell, A. C.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 787 ページ: 53 (12pp)
  • DOI: 10.1088/0004-637X/784/1/53
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AKARI observations of interstellar dust grains in our Galaxy and nearby galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneda, H., Ishihara, D., Kobata, J., Kondo, T., Oyabu, S., Yamada, R., Yamaguchi, M., Onaka, T., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 100 ページ: 6--11
  • DOI: 10.1016/j.pss.2014.01.017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Organic dust in galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T.
  • 学会等名: The 11th Pacific Rim Conference on Stellar Astrophysics, Physics and Chemistry of the Late Stages of Stellar Evolution
  • 発表場所: Hong Kong, PR China,
  • 年月日: 2015-12-14 – 2015-12-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Interstellar ices as revealed by AKARI near-infrared spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., Sakon, I., and Shimonishi, T.
  • 学会等名: Cosmic Dust VIII
  • 発表場所: 千葉工業大学スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17 – 2015-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Mid-infrared vibrational study of substituted PAHs: implications to aromatic infrared bands (2015)
  • 著者名/発表者名: Buragohain, M., Pathak, M., Sarre, P., Onaka, T., and Sakon, I.
  • 学会等名: Cosmic Dust VIII
  • 発表場所: 千葉工業大学スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17 – 2015-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] AKARI observations of dust processing in merger galaxies: NGC2782 and NGC7727 (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Nakamura, T., Sakon, I., Ohsawa, R., Mori, T., Wu, R., Kaneda, H.
  • 学会等名: IAU Symposium 315, From Interstellar Clouds to Star-forming Galaxies: Universal Processes?
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Spatially resolved physical conditions of molecular gas: a zoom-in from circumnuclear region of M83 to Carina nebula (2015)
  • 著者名/発表者名: Wu, R., Madden, S., Galliano, F., Wilson, C., Onaka, C., Nakamura, T.
  • 学会等名: IAU Symposium 315, From Interstellar Clouds to Star-forming Galaxies: Universal Processes?
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] AKARI near-infrared spectroscopy of interstellar ices (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T., Sakon, I., Shimonishi, T.
  • 学会等名: Focused Meeting 12, Bridging Laboratory Astrophysics and Astronomy, IAU General Assembly
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Near-infrared spectroscopy of galactic PDRs with AKARI (2015)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., Sakon, I., Bell, A., Oshawa, R., Shimonishi, T., and Ishihara, D.
  • 学会等名: 30 years of PhotoDissociation Regions, A symposium to honor David Hollenbach's lifetime in science
  • 発表場所: Asilomar, California, U.S.A.
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Dust processing in the interstellar medium (2014)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T. Okada, Y., Mori, T. I., Nakamura, T., Hammonds, M., Wu, R., Sakon, I., and Ishihara, D.
  • 学会等名: International Conference on Interstellar Dust, Molecules and Chemistry 2014,
  • 発表場所: Tezpur, India
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Search for deuterated PAHs in the ISM from observations and experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, T. I., Sakon, I., Onaka, T., Hammonds, M., Sato, K., Ohsawa, R., Takahata, N., Sano, Y., Kimura, S., and Wada, S.
  • 学会等名: International Conference on Interstellar Dust, Molecules and Chemistry 2014
  • 発表場所: Tezpur, India
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] Lifecycle of dust grains in the interstellar medium (2014)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., and Okada, Y.
  • 学会等名: Cosmic Dust VII
  • 発表場所: 大阪産業大学梅田サテライトキャンパス（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Processing of the Interstellar Medium as Divulged by AKARI (2014)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, T. I., Ohsawa, R., Sakon, I., Bell, A.C., Hammonds, M., Shimonishi, T., Ishihara, D., Kaneda, H., Okada, Y., and Tanaka, M.
  • 学会等名: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • 発表場所: Oxford, U.K.
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • 国際学会 / 招待講演