大型有機分子をプローブとした原始星進化の初期過程の探求

本研究では、宇宙における最も基本的な構造形成過程である星形成に着目し、その初期過程を探るべく内外の大型電波望遠鏡を用いた観測研究を展開した。昨年度、おうし座の低質量星形成領域L1527において、炭素鎖分子が異常に豊富であることを見出し、その機構として「暖かい炭素鎖化学」(Warm Carbon Chain Chemistry)を提案した。同様の現象は、おおかみ座の低質量原始星IRAS15398-3359でも見られ、星形成における一般的現象であることがわかった。本年度は、WCCC現象の機構およびその起源を探るべく、以下の観測を行った。まず、フランスにあるミリ波干渉計PdBIを用いて、炭素鎖分子の分布を高空間分解能で調べた。その結果、たとえば、HC_5N分子では、明らかに原始星近傍に集中している分布が得られ、予想していたようにWCCCが確かに原始星近傍で起こっていることを直接検証することに成功した。また、スペインにあるIRAM30m望遠鏡、アメリカにあるGBT100m望遠鏡を用いて種々の炭素鎖分子の重水素化物のスペクトルを検出した。特に、C_3D,C_4HDを星間空間ではじめて検出した。それらの結果を解析したところ、重水素濃縮度はどの分子でも数%程度の比較的低い値を示し、他の低質量星形成領域(ホットコリノ天体)において見られるような極端に高い重水素濃縮は起こっていないことが確かめられた。重水素濃縮度は'星なしコア'の時代が長ければ高くなることが知られているので、WCCC現象は'星なしコア'のタイムスケールが短かったために生じるという可能性が一層強められた。

本研究では、宇宙における最も基本的な構造形成過程である星形成に着目し、その初期過程を探るべく内外の大型電波望遠鏡を用いた観測研究を展開した。昨年度、おうし座の低質量星形成領域L1527において、炭素鎖分子が異常に豊富であることを見出し、その機構として「暖かい炭素鎖化学」(Warm Carbon Chain Chemistry)を提案した。同様の現象は、おおかみ座の低質量原始星IRAS15398-3359でも見られ、星形成における一般的現象であることがわかった。本年度は、WCCC現象の機構およびその起源を探るべく、以下の観測を行った。まず、フランスにあるミリ波干渉計PdBIを用いて、炭素鎖分子の分布を高空間分解能で調べた。その結果、たとえば、HC_5N分子では、明らかに原始星近傍に集中している分布が得られ、予想していたようにWCCCが確かに原始星近傍で起こっていることを直接検証することに成功した。また、スペインにあるIRAM30m望遠鏡、アメリカにあるGBT100m望遠鏡を用いて種々の炭素鎖分子の重水素化物のスペクトルを検出した。特に、C_3D,C_4HDを星間空間ではじめて検出した。それらの結果を解析したところ、重水素濃縮度はどの分子でも数%程度の比較的低い値を示し、他の低質量星形成領域(ホットコリノ天体)において見られるような極端に高い重水素濃縮は起こっていないことが確かめられた。重水素濃縮度は'星なしコア'の時代が長ければ高くなることが知られているので、WCCC現象は'星なしコア'のタイムスケールが短かったために生じるという可能性が一層強められた。