2003 Fiscal Year Annual Research Report
銀河系規模で起きる炭素質ダスト・マクロ有機分子の進化を観測的に検証する
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01J06806
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Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
Principal Investigator |
後藤 美和 国立天文台, ハワイ観測所, 特別研究員(PD)
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Keywords | 赤外線天文学 / 観測装置 / 赤外線分光 / 星間塵 / 星間化学 / 炭素質ダスト / 星間分子雲 / 星間物質観測装置 |
Research Abstract |
本年度の主な研究実績は次のとおり。 (1)星間分子の近赤外高分散観測に集中し、吸収線スペクトルを使った分子星間物質の定量的研究を行った。われわれは、分子星間物質を形づくる最も基本的な3つの分子、H2,CO,H3+を標的とし、分子間の相対存在量比、同位体比を調べた。観測とそれによって新たに得られた知見は以下のとおり。 (ア)巨大分子雲に深く埋もれた形成中の大質量星を背景光として使い、前景のCOの同位対比を測定した。通常強く飽和して物理量の測定には使えない12COを2.4umの倍音振動で測定することで、13COと同程度の光学的厚さで観測を実現したところが、本観測のユニークな点である。太陽系近傍(<1kpc)の12C/13Cは、これまでおよそ50-60と考えられてきたが、われわれの観測結果はその倍程度の値を示している。これは10-20年前に行われた同種のパイオニア的観測の結果を支持するものである。なぜ電波・紫外線で観測される値と異なるのか、さらなる高分散観測が必要である。 (イ)星間分子雲中のH2/CO比は、質量をはじめとした分子雲の基礎的な物理量の測定にcriticalな数字である。なぜなら、星間分子の9割以上を構成するH2分子は、双極子モーメントを持たないため電波で不可視であり、代用として観測されるCOを上記の比を用いてH2量に換算しているからである。われわれは、非常に微弱な2um帯のH2四重極子遷移の吸収線分光観測を粘り強く続け、ようやく1天体からpositiveな吸収線を検出した。この観測のユニークな点は、比較するCOが同じく2.3umに吸収線を持つため、一回の露出で、また、系統的誤差にそれほど影響されずにH2/COの比が直接得られることである。正確な比を計算するためのデータ解析が現在進行中である。 (ウ)H3+は、星間化学の連鎖反応を支配するパワフルな星間分子イオンである。われわれは銀河中心方向の明るい赤外線弦を用いて、われわれと銀河中心との間で起こるH3+の吸収をくわしく調べた。その結果、これまで星間で観測されたことのない、準安定励起レベルからのH3+吸収を検出した。この順位は基底状態から300Kあまり高く、通常このような温かい星間雲が銀河中心までのpath lengthのなかに豊富に存在すると考えるのは難しい。すばる望遠鏡、Gemini South望遠鏡などを使った追加観測が進められつつある。 (2)補償光学系を使った将来の研究課題についてコミュニティと広く議論する場を設けるため「AO Science Workshop 2003 in Hakone」と題するワークショップを開催した。ワークショップの構想から会議運営の実務まで、主体的に会議をリードした。
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Research Products
(12 results)
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[Publications] Goto M.et al.: "Carbon Isotope Ratio in 12CO/13CO toward Local Molecular Clouds with Near-Infrared High Resolution Spectroscopy of Vibrational Transition Band"Astrophysical Journal. 589. (2003)
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[Publications] Goto et al.: "Spatially Resolved 3 micron Spectroscopy of IRAS 22272+5435+ Formation and Evolution of Aliphatic Hydrocarbon Dust in Proto-Planetary"Astrophysical Journal. 589. (2003)
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[Publications] Goto et al.: "Carbon Isotope Ratio in Local Molecular Clouds"High Resolution Infrared Spectroscopy in Astronomy The Conference Proceeding Series ESO Astrophysics Symposia. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "Absorption Line Survey of H3+ toward the Galactic Center Sources"High Resolution Infrared Spectroscopy in Astronomy The Conference Proceeding Series ESO Astrophysics Symposia. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "Molecular Hydrogen Absorption Line Detected in Dense Molecular Cloud"High Resolution Infrared Spectroscopy in Astronomy The Conference Proceeding Series ESO Astrophysics Symposia. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "H3+ Line Survey toward Galactic Center"The Conference Proceeding of 4-th Cologne-Bonn-Zermatt-Symposium : Dense Interstellar Medium in Galaxy. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "Note on Spectroscopy with Adaptive Optics"Science with Adaptive Optics The Conference Proceeding Series ESO Astrophysics Symposia. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "Spatially Resolved Spectroscopy of Proto-Planetary Nebulae"Science with Adaptive Optics The Conference Proceeding Series ESO Astrophysics Symposia. (2004)
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[Publications] Goto et al.: "Observation of Interstellar H3+ Using Subaru IRCS : the Galactic Center"The Proceedings of the IAU 8^<th> Asian-Pacific Regional Meetings.. 1. 189-193 (2003)
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[Publications] Goto et al.: "Spatially Resolved 3um Spectroscopy of IRAS 22272+5435 : Formation and Evolution of Aliphatic Hydrocarbon Dust in Proto-Planetary Nebula"Astrophysical Dust, Estes Park Colorado.
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[Publications] Goto et al.: "Near-Infrared Adaptive Optics Spectroscopy of Binary Brown Dwarf HD 130948 B and HD 130948"Brown Dwarfs, Proceedings of IAU Symposium #211. 263 (2003)
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[Publications] Goto et al.: "Spectroscoyp with Adaptive Optics : Spectral Slope"Adaptive Optical System Technologies II Proceedings of the SPIE. 4839. 1117-1123 (2003)