ガス雲中でのイオン・分子存在量の理論的研究による星間分子反応ネットワークの構築

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暗黒星雲や分子雲などの密度の高い星間雲で観測されているさまざまな種類の分子やイオンの形成過程を解明するため、分子形成の反応ネットワークを用いて暗黒星雲における分子とイオンの存在量について、次の研究を行った。1. 含まれる反応数を2500種類以上に拡張した反応ネットワークを用いて、ガス雲の密度と温度が一定の「疑似時間依存モデル」の場合について星間分子の存在量を求め、その時間変化、密度および温度依存性の特徴を明らかにした。2. 最近、イオン・分子反応の反応率がいままでの値から大幅に変化する可能性のあることが指摘されているこのような反応率をもつネットワークを新たに構築して「疑似時間依存モデル」の場合について星間分子の存在量を求め、電波観測の結果と比較しながら反応率のモデルの優劣を調べている。現実の星間雲の物理的化学的状態に対応する力学的に進化するガス雲のモデルを用いて、この研究をさらに進める予定である。3. 原始星のまわりにある原始惑星系円盤や暗黒星雲では、固体微粒子(ダスト)表面へのガス粒子の吸着によってH_2OやNH_3だけでなくCOも気相中から大きく減損している可能性が指摘されている。固体微粒子表面上でのガス粒子の吸着、化学反応、脱着などの素過程を調べるとともに、ガス粒子の吸着を組み込んで分子の存在量の時間変化を求め、気相中からの分子が減損することを明らかにした。暗黒星雲の化学進化を統一的に説明するため、ガスとダストを包括する反応ネットワークの構築して分子の存在形態とダストの関係を調べる研究を進めている。