未同定赤外バンドのキャリアの同定と重水素化による赤外スペクトルへの影響の調査

2015 年度 実績報告書

• 研究領域: 宇宙における分子進化：星間雲から原始惑星系へ
• 研究課題/領域番号: 26108505
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 左近 樹 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70451820)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 星間物質 / ダスト / 赤外線天文学 / 国際宇宙ステーション / 宇宙曝露実験 / 実験天文学

研究実績の概要

本研究は宇宙空間に漂う星間物質のうち、普遍的に観測される赤外未同定バンド放射の担い手である有機物物質の物質同定と物性の理解を目的とする研究である。本研究における機軸となる手法として、室内のダスト合成実験に加えて、合成したダストを含む試料を国際宇宙ステーションきぼう実験棟簡易曝露実験装置ExHAMを利用して宇宙空間に曝露する実験を開始した。平成27年度は室内ダスト合成実験に基づいて、窒素を含有する芳香族／脂肪族炭化水素の赤外特性を調査し、窒素プラズマにC60または多環式芳香族炭化水素を晒して回収される合成試料が、実際に観測される未同定赤外バンドの赤外スペクトル特性に酷似する事を見いだした。その結果、未同定赤外バンド放射の担い手として、従来の多環式芳香族炭化水素による理解だけでなく、窒素を含有する「より有機的な物質」による理解が必要となるという結論を得た。また、宇宙曝露実験においては、重水素を含む急冷炭素質物質および窒素を含む急冷炭素質物質などを搭載した実験試料(EE64-III)の準備を行い、平成28年度末に安全審査、認定試験後審査、出荷前審査を全てクリアし、平成28年4月8日に国際宇宙ステーションにむけてドラゴン補給船８号機で打ち上げられた。同時に、平成27年5月より曝露実験をスタートし、平成28年夏に帰還予定の実験試料(EE64-IおよびEE64-II)については、期間後の分析手法の検討と準備を実施した。

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] Tezpur University(India)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: Tezpur University
  • 他の機関数: 1
• [雑誌論文] Concurrent Formation of Carbon and Silicate Dust in Nova V1280 Sco (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I., Sako, S., Onaka, T., Nozawa, T., Kimura, Y., Fujiyoshi, T., Shimonishi, T., Usui, F., Takahashi, H., Ohsawa, R., Arai, A., Uemura, M., Nagayama, T., Koo, B-.C., Kozasa, T.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 817 ページ: 145 (1-23)
  • DOI: 10.3847/0004-637X/817/2/145
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Infrared Properties of Laboratory-synthesized Nitrogen-containing Carbonaceous Composites (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I., Sato, K., Onaka, T., Kimura, S., Wada, S., Ogawa, N., Ohkouchi, N., Pathak, A.
  • 雑誌名: Asian Journal of Physics 巻: 24 ページ: 1143-1150
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 炭素質ナノ粒子の宇宙風化と星間有機物進化の実証研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 左近樹、尾中敬、木村勇気、木村誠二、中村正人、市村淳、稲富裕光、小川奈々子、大河内直彦、渡辺英幸、赤城弘樹、杉紀夫、和田節子
  • 雑誌名: JSASS 巻: 4315 ページ: 1-6
  • 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., 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 / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] An Attempt to Understand the Properties of Interstellar Dust Based on Space Exposure Experiment of Laboratory-Synthesized Carbonaceous Samples using ISS/KIBO/ExHAM (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakon I.
  • 学会等名: 41st COSPAR SCIENTIFIC ASSEMBLY
  • 発表場所: Istanbul, TURKEY
  • 年月日: 2016-07-30 – 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Infrared Properties of Nitrogen-bearing Carbonaceous Composite (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakon I.
  • 学会等名: Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity III
  • 発表場所: ホテル日航八重山（沖縄県石垣市）
  • 年月日: 2016-02-21 – 2016-02-24
  • 国際学会
• [学会発表] Carbon and silicate dust formation in V1280 Sco (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I.
  • 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
• [学会発表] Attempts to understand the nature of the carriers of UIR bands (2015)
  • 著者名/発表者名: 左近 樹
  • 学会等名: 第32回Grain Formation Workshop
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-12-09 – 2015-12-11
• [学会発表] 炭未同定赤外バンドの担い手の同定への試み：実験室でのダスト合成実験と宇宙環境での炭素質ダストの曝露実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 左近 樹
  • 学会等名: 新学術領域「宇宙分子進化」全体集会
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-10-22 – 2015-10-23
• [学会発表] 炭素質ナノ粒子の宇宙風化と星間有機物進化の実証研究テーマについて (2015)
  • 著者名/発表者名: 左近 樹
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-07 – 2015-10-09
• [学会発表] 国際宇宙ステーション「きぼう」利用 簡易曝露実験装置ExHAMを利用した炭素質ダストの宇宙環境曝露実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 左近 樹
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [備考] ISS/KIBO/ExHAM/QCC project
  • URL: http://exoplanets.astron.s.u-tokyo.ac.jp/QCC/index.html