星間分子研究の新展開: 低金属量環境への拡張

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は過去の宇宙の低金属量環境下における物質進化を理解する上で鍵となる銀河の金属量と星間分子化学の関連性に焦点を当てた研究を行なっている。本年度(繰越を行ったため令和3年度および4年度)は、アルマ望遠鏡により行われた大小マゼラン雲内の40天体の大質量原始星に対する分子輝線観測データの解析を行った。本研究課題開始以前に採択されていた当該観測プログラムは、パンデミックの影響により観測の遂行に遅れが生じていたものの、令和4年度中に全てのデータが取得された。得られたデータの中から、本年度は小マゼラン雲に存在する原始星のデータ解析に特に注力し、分子ガスが豊富に付随する天体の探査を行った。結果として、小マゼラン雲内に世界で初めてホットコアと呼ばれる化学的に豊かな高温の分子ガスが付随する原始星を発見した。星形成コアスケールの分子輝線観測を行うことができる近傍宇宙の中でも特に金属量の低い小マゼラン雲にホットコアを発見したことは、複雑な有機分子の生成やホットコアの出現が多様な金属量環境下の大質量形成において普遍的な現象であることを示す重要な結果となった。興味深いことに、小マゼラン雲のホットコアで観測された複雑な有機分子は、通常の金属量環境にある天体と比べてその存在度が著しく低下しており、減少の割合は銀河の金属量の差だけでは説明することができない。今後は低金属量星形成コアの化学分析のサンプルを増やすとともに、星間化学計算に基づく理論的解釈の充実が必要である。以上の研究に加えて、本年度は研究分担者らと連携し、マゼラン雲と同様の低金属量環境を持つ銀河系最外縁部のホットコアの観測研究や星間分子の化学脱離に関する計算研究も行なった。