Understanding starburst phenomena by ALMA wide-frequency band molecular line survey

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本研究は近傍の星形成が活発な銀河の分子組成を調べ、そこから星の材料である分子ガスの物理条件を明らかにすることを目的としている。アルマ大型プログラムの一つALCHEMIというプログラムのデータを用い、多数の分子輝線の統計的研究を主成分分析(PCA)を用い行う計画である。そこからどの分子輝線でどういった物理条件をトレースすることができるのかを調べることにより、良い分子輝線のトレーサーを探し出し、それを他の銀河の観測などに応用することが期待できる。この統計的研究を進める中で衝撃波が予測される領域でHOCO+(プロトン化された二酸化炭素)という分子の量が予期せず増えていることを発見した。研究計画のうちの２年目にあたる2022年度はこの分子について主著論文を発表した。この分子が衝撃波の起こるところで増えることは今まで知られていなかったが、他の衝撃波トレーサーと非常に良い空間的分布の相関があることがわかった。また、こうしたプロトン化された二酸化炭素が増えることは衝撃波によって二酸化酸素の氷が昇華し、さらにそれにプロトンがついたことで説明ができる。文献から二酸化炭素の氷の量も調べることができるため、かなりの量の氷が衝撃波によって昇華されていることがわかった。また、本来の目的であった、多数の輝線強度図から主成分分析という統計的研究をする計画では多数の分子の分布の中にどういった物理的条件を持つ領域（成分）がどれだけあるかを調べることができ、衝撃波の由来や星形成の年齢に関連する興味深い結果が得られてきている。