東大など、従来観測できなかった希薄な星間分子ガスの化学組成を解明

 

東京大学(東大)は12月7日、アルマ望遠鏡のデータベースを用いて、非常に希薄な分子ガスの存在を示す「分子吸収線系」を新たに発見し、銀河系の星間ガスの化学組成やおかれている環境を明らかにしたと発表した。

同成果は、同大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター 修士課程1年 安藤亮 氏、河野孝太郎 教授、国立天文台チリ観測所 永井洋 特任准教授らの研究グループによるもので、12月7日付けの日本科学誌「日本天文学会欧文研究報告(Publication of the Astronomical Society of Japan)」オンライン版に掲載された。

宇宙空間に存在する星間ガスの中には、非常に希薄なためそれ自身が発する光を直接観測するのは困難なものがある。こうした希薄な分子ガスの性質を探るうえでは、遠方の明るい電波源を背景光として、手前側の分子ガスによる吸収線を影絵のように捉える「分子吸収線系」という手法が有効であることが知られている。

同研究グループは、チリ共和国のアンデス山中に建設された巨大電波望遠鏡「アルマ望遠鏡」での観測時において目標天体の“位置合わせ”に用いられる基準光源のデータを調査することで、新たな分子吸収線系の発見を試みた。

分子吸収線系の模式図(アルマ望遠鏡の画像:ESO/José Francisco Salgado)

今回、アルマ望遠鏡が観測した基準光源36天体のデータを調査した結果、3つの新たな分子吸収線系の発見に成功し、計4天体の方向で多様な分子の吸収線を検出。さらに2天体の方向では、非常に珍しいというホルミルラジカル(HCO)を検出し、従来知られていた中で最も希薄な星間分子ガスを捉えたとともに、その希薄なガスが大質量星などからの紫外線にさらされた環境にあることを明らかにした。

分子吸収線系J1717-337のアルマ望遠鏡による電波強度画像(上)と、同天体の分光により得られた分子吸収線のスペクトル(下)。J1717-337の方向にはシアン化水素(HCN)やホルミルイオン(HCO+)をはじめとする多種多様な分子の吸収線が検出された

アルマ望遠鏡のデータベースには、1000天体以上におよぶ基準光源のデータが収められており、全世界に公開されている。この中には新たな分子吸収線系が隠されている可能性があり、今後これらのデータの調査が進むことで、新たな分子吸収線系が発見され、それ自身光らない希薄な星間ガスに関する知見がさらに広がることが期待される。

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