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2012 年度 実施状況報告書

銀河系中心部における磁気浮上ループの観測的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23740149
研究機関名古屋大学

研究代表者

鳥居 和史  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (20444383)

キーワード国際研究者交流 アメリカ / 電波天文学 / 銀河系中心部 / 星間物質 / 磁場
研究概要

本研究は銀河系中心部の広域分子雲観測を実施し、銀河系中心部の磁気浮上ループの全容の解明を目指すものである。
本年度はNANTEN2望遠鏡を用いたCO J=1-0輝線による銀河系中心部の広域2kpcの観測を実施し、これを完了した。観測には12COの同位体である13COも同時に行い、より高密度なガスの分布を明らかにした。今回観測されたCO J=1–0およびNANTEN2で得られたCO J=2-1輝線データを用い、Spitzer衛星により明らかにされた赤外線フィラメントとの比較研究を実施し、これらが磁気浮上ループであることを指摘した。この結果は日本天文学会2012年秋季年会および同2013年春季年会にて発表した。
また、前年度に発見した銀河系中心部のDouble Helix Nebula (DHN)に付随する分子雲に対し、近赤外線を用いた減光の解析を実施し、DHNが銀河系中心部に位置することを初めて明らかにした。これによりDHNの起源が銀河系中心部の巨大ブラックホールSgr A*にあることを示した。この結果は現在Astrophysical journal誌に論文投稿中である。また、CSO望遠鏡およびMopra望遠鏡により得られたDHNに付随する分子雲に対する高分解能CO分子データを用いた速度解析から、この分子雲の詳細な速度分布を明らかにし、また分子雲の温度が絶対温度30K以上と典型的な分子雲の温度10Kより高いことを示した。これはDHNの磁場活動による加熱を示唆する結果である。
また、銀河系中心部の磁場強度を世界で始めて直接観測により明らかにするため、アメリカのEVLA干渉計を用いたOH分子の吸収線による偏光観測を提案し、受理された。現在この観測を進めており2013年5月までに完了の見込みである。

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

本研究では、1)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=1-0)の詳細観測、2)NANTEN2による銀河系中心部広域に対するCO(J=2-1)の詳細観測、3)磁気浮上ループの3次元分布の解明、4)銀河系中心部の磁場強度の直接測定の4点を計画している。
1)に関しては本年度完了し、2)は来年度の実施に向け受信機装置の開発が完了した。来年度中に残る観測を完了する予定であり、順調と言える。またすでに得られたデータからも査読論文として1本を投稿中、1本を投稿準備中である。3)は研究を行うためのデータの基礎解析をすでに完了している。4)の観測は観測提案がEVLA干渉計により受理され、現在観測中である。以上から本研究はおおむね計画どおりに進行していると言える。

今後の研究の推進方策

本年度はNANTEN2望遠鏡に新たに開発した200GHzを搭載し、銀河系中心部の広域サーベイを完了させる予定である。望遠鏡は順調に稼働しており、開発された受信機も実験室では要求性能を達成しており、実現の公算は高い。この観測を実施すると共に、すでに得られたデータに対する科学解析を実施し、これを論文として投稿する。また、本年度までで銀河系中心部2kpc全域のCO J=1-0輝線の観測が完了した。これを用いて銀経正方向の分子雲ループの同定を進めることを予定している。また、EVLAで実施中の銀河系中心部の磁場測定が完了しだい、これの解析および論文執筆を実施する。以上の研究においてカリフォルニア大学のMark Morris教授および千葉大学の松元亮治教授と密に議論を行い、観測結果の解釈を十分に行う。これらを通し本研究を完了させる。

次年度の研究費の使用計画

来年度は主に観測および研究打ち合わせ、学会参加に対する旅費として使用する。観測はNANTEN2望遠鏡を予定している。研究打ち合わせは九州大学の町田真美助教、千葉大学の松元亮治教授、カリフォルニア大学ロサンゼルス校のMark Morris教授を予定している。また論文の投稿費用としても使用する。加えて物品として新たな解析用ノート型計算機の購入と、その他として解析用ソフトウェアIDLのライセンスの更新を行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Introducing the CTA concept2013

    • 著者名/発表者名
      Acharya, B. S. et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 43 ページ: 3-18

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2013.01.007

  • [雑誌論文] Processing of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Molecular-Loop Regions near the Galactic Center Revealed by AKARI2012

    • 著者名/発表者名
      Kaneda, Hidehiro; Ishihara, Daisuke; Mouri, Akio; Oyabu, Shinki; Yamagishi, Mitsuyoshi; Kondo, Toru; Onaka, Takashi; Fukui, Yasuo; Kawamura, Akiko; Torii, Kazufumi
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 64 ページ: 25-33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dark gas: a new possible link between low and high-energy phenomena2012

    • 著者名/発表者名
      Torii, Kazufumi; Fukui, Yasuo; Sano, Hidetoshi; Sato, Junki; Okuda, Takeshi; Yamamoto, Hiroaki; Kawamura, Akiko; Mizuno, Norikazu; Onishi, Toshikazu; Ogawa, Hideo
    • 雑誌名

      The Spectral Energy Distribution of Galaxies, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium

      巻: 284 ページ: 389-392

    • DOI

      10.1017/S1743921312009477

  • [学会発表] NANTEN2の広域観測による Central Molecular Zone の詳細解析2013

    • 著者名/発表者名
      榎谷玲依, 鳥居和史, 他
    • 学会等名
      日本天文学会2013年春季年会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      20130320-20130323
  • [学会発表] Molecular Observations toward Infrared Filaments in the Galactic Centre2013

    • 著者名/発表者名
      Kazufumi Torii
    • 学会等名
      Dust mini-workshop
    • 発表場所
      University of Oxford
    • 年月日
      20130305-20130305
  • [学会発表] Molecular observations of the Spitzer bubbles: High-mass star formation via cloud-cloud collision2012

    • 著者名/発表者名
      Kazufumi Torii
    • 学会等名
      Workshop "Cloud collisions and triggered high-mass star formation"
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      20121221-20121221
  • [学会発表] 分子雲衝突によって誘発された大質量星形成1:全体像2012

    • 著者名/発表者名
      鳥居和史
    • 学会等名
      日本天文学会2012年秋季年会
    • 発表場所
      大分大学
    • 年月日
      20120919-20120922
  • [学会発表] NANTEN2の広域観測による Central Molecular Zone の詳細解析II2012

    • 著者名/発表者名
      榎谷玲依, 鳥居和史, 他
    • 学会等名
      日本天文学会2012年秋季年会
    • 発表場所
      大分大学
    • 年月日
      20120919-20120922
  • [学会発表] NANTEN2を用いた銀河面サーベイ計画2012

    • 著者名/発表者名
      鳥居和史
    • 学会等名
      天の川銀河研究会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [学会発表] Statistics of CO clouds in Spitzer bubbles2012

    • 著者名/発表者名
      Kazufumi Torii
    • 学会等名
      Workshop "Cloud collisions and triggered high-mass star formation"
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      20120703-20120703

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公開日: 2014-07-24  

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