A Study of Interstellar Fullerene Molecules with Infrared Spectroscopy

本研究は、C60に代表される閉殻状の炭素分子種族「フラーレン」に着目し、星間物質中におけるフラーレンの基本的な性質を明らかにすることを目的とし、近赤外線高分散分光器「WINERED」を用いた銀河系内外縁部、近傍銀河における星間フラーレンの観測を行い、その分布やガス雲の物理パラメータとの関係を明らかにするものである。本年度は、パンデミックの影響で遅れていた、WINEREDをマゼラン望遠鏡に搭載して初めてとなる試験観測を2回行うことができた。第一回目となる7月の観測では悪天候が重なり十分な試験ができなかったが、第二回目の9月の観測ランでは2023年度以降に予定している本観測において重要となる大気分散補正光学系の搭載に向けて必要となるエンジニアリング作業や、観測効率の見積りに必要となる天体を用いた試験用データの取得に成功した。観測後そのデータ解析を進め、今後の装置開発や解析ソフトへのフィードバックを行なった。また、過去に取得した近傍の星間物質について解析を進め、新たに検出した星間分子吸収バンド(DIB)のカタログを論文で発表した(Hamano et al. 2022, ApJS, 262, 2)。また、新たに検出したものも含め、特にフラーレン吸収バンドとの相関関係に着目し、近赤外域のDIB間の強度の相関関係について網羅的に調べた。ガス雲の環境によらず強く相関するDIBのグループを複数見出すことに成功した。

本研究は、C60に代表される閉殻状の炭素分子種族「フラーレン」に着目し、星間物質中におけるフラーレンの基本的な性質を明らかにすることを目的とし、近赤外線高分散分光器「WINERED」を用いた銀河系内外縁部、近傍銀河における星間フラーレンの観測を行い、その分布やガス雲の物理パラメータとの関係を明らかにするものである。本年度は、パンデミックの影響で遅れていた、WINEREDをマゼラン望遠鏡に搭載して初めてとなる試験観測を2回行うことができた。第一回目となる7月の観測では悪天候が重なり十分な試験ができなかったが、第二回目の9月の観測ランでは2023年度以降に予定している本観測において重要となる大気分散補正光学系の搭載に向けて必要となるエンジニアリング作業や、観測効率の見積りに必要となる天体を用いた試験用データの取得に成功した。観測後そのデータ解析を進め、今後の装置開発や解析ソフトへのフィードバックを行なった。また、過去に取得した近傍の星間物質について解析を進め、新たに検出した星間分子吸収バンド(DIB)のカタログを論文で発表した(Hamano et al. 2022, ApJS, 262, 2)。また、新たに検出したものも含め、特にフラーレン吸収バンドとの相関関係に着目し、近赤外域のDIB間の強度の相関関係について網羅的に調べた。ガス雲の環境によらず強く相関するDIBのグループを複数見出すことに成功した。