中間赤外線グレーティング分光器による星生成領域の構造と進化の研究

本研究は最新の2次元赤外線検出器を用いた分光器を用いて、星形成領域の活発な活動現象を観測することにより星形成の初期の中心付近の構造を探りその進化の過程についての詳細な描像を得ることが目的である。このために当初は独自の小型分光器を開発して観測を行う予定であったが、種々の事情によりスリット分光観測のみならず撮像観測や分光撮像観測、偏光観測も行える大型の装置を開発することとなった。この装置は大型で複雑であり、開発要素も多いことから短期間での開発は難しい。そこで、当初の天文学的研究はアメリカ国立天文台の望遠鏡に搭載されている装置を用いて行うこととした。その結果、若い小質量星で最も典型的な天体であるL1551IRS5の分子双極流の中心星付近の水素分子輝線(ショックによって光っていると考えられる)の空間構造を明らかにすることができた。ショックのトレーサである水素分子輝線はこれまでは専ら分子双極流が周囲の分子雲に衝突した場所で観測されており、中心付近の水素分子輝線の構造を明らかにしたのは初めてである。これにより、星風によって加速された中性水素が周囲の分子雲に衝突して双極分子流を生じていることが明かとなった。また、大質量星形成の場として良く研究されているGL2591についても水素分子輝線の複数の輝線を観測し、励起状態が中心星に近い領域では蛍光放射が優勢であるが遠ざかるにつれて質量放出に伴うショックによる熱的放射が強くなることを示した。このような励起状態が空間的に変化することを示したのは初めてである。また、Bγ輝線の空間分布より初めて赤外ジェットと考えられる現象を同定した。

本研究は最新の2次元赤外線検出器を用いた分光器を用いて、星形成領域の活発な活動現象を観測することにより星形成の初期の中心付近の構造を探りその進化の過程についての詳細な描像を得ることが目的である。このために当初は独自の小型分光器を開発して観測を行う予定であったが、種々の事情によりスリット分光観測のみならず撮像観測や分光撮像観測、偏光観測も行える大型の装置を開発することとなった。この装置は大型で複雑であり、開発要素も多いことから短期間での開発は難しい。そこで、当初の天文学的研究はアメリカ国立天文台の望遠鏡に搭載されている装置を用いて行うこととした。その結果、若い小質量星で最も典型的な天体であるL1551IRS5の分子双極流の中心星付近の水素分子輝線(ショックによって光っていると考えられる)の空間構造を明らかにすることができた。ショックのトレーサである水素分子輝線はこれまでは専ら分子双極流が周囲の分子雲に衝突した場所で観測されており、中心付近の水素分子輝線の構造を明らかにしたのは初めてである。これにより、星風によって加速された中性水素が周囲の分子雲に衝突して双極分子流を生じていることが明かとなった。また、大質量星形成の場として良く研究されているGL2591についても水素分子輝線の複数の輝線を観測し、励起状態が中心星に近い領域では蛍光放射が優勢であるが遠ざかるにつれて質量放出に伴うショックによる熱的放射が強くなることを示した。このような励起状態が空間的に変化することを示したのは初めてである。また、Bγ輝線の空間分布より初めて赤外ジェットと考えられる現象を同定した。