Scrutinizing origin of nuclear starburst through high precision star-formation law measurement

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近傍銀河NGC253の中心核における星形成則と星間物質の性質をかつてない高い精度で決定し、スターバーストの起源を探ることが本研究の目的である。電波望遠鏡観測データに対して新たな処理・解析手法を開発し適用することによって、星形成活動の規模とその母体となる星間物質質量を高い精度で決定し、ひいては星形成則を高精度で導出することが本研究の目標である。本年度は、新しい解析手法であるスペクトル画像データに含まれる分子・原子スペクトル輝線と連続波の分離手法の開発を継続し、ソフトウェアとしての実装を行った。従来手法(スペクト画像の統計量のみを用いる)と比較した分離精度や品質は改善したが、さらなる改善のために原因調査と手法の改善を継続することとなった。アルマ望遠鏡による国際大型観測プログラムによるNGC 253銀河の観測データについては、従来手法を用いて処理済みデータの解析が進められ、結果は合計4編の査読付き論文として出版された。これらの論文のうち、Holdship他(2022)は、NGC 253銀河の中心領域における宇宙線による電離率を、従来研究よりも高い精度で計測することに成功した。また、NGC 253における分子の相対存在量比はX線や紫外線放射の影響だけでは説明できず、宇宙線電離を考慮して初めて整合的に説明されることを示した。Humire他(2022)では、NGC 253銀河の中心領域においてメタノール分子からのメーザー放射輝線を複数検出することに成功し、弱い衝撃波または分子雲同士の衝突現象がメーザー放射を励起している可能性を報告した。