赤外線衛星観測によって解き明かす、銀河の一生と物質進化の関係

红外卫星观测揭示星系寿命与物质演化的关系

• 批准号: 11J05457
• 负责人: 山岸 光義
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J05457/
• 关键词: 赤外線; 「あかり」衛星; 銀河; 物質進化

本年度は主に、「あかり」衛星によって取得された近赤外線スペクトル(波長2.5-5.0μm)を用いて、近傍銀河に存在している星間氷の研究を行った。星間氷は、惑星における海や、有機分子などの複雑な分子の元になると考えられており、物質の進化や生命の誕生を考える上で、非常に重要な物質である。まず、前年度から準備を行っていた投稿論文を完成、発表した。論文では、近傍銀河M82内において、H_2O氷とCO_2氷の空間分布が異なっており、銀河内の大きなスケールでCO_2/H_2O比が変化していることを明らかにした。さらに、CO_2/H_2O比は星間輻射場の硬さと正の相関があることを示した。その原因として、大質量星形成に伴って起きる超新星爆発が、宇宙線を加速し、分子雲内で紫外線を生成、CO_2氷の生成に寄与している、という可能性を議論した。次に、「あかり」衛星で近赤外線スペクトルが得られている全ての近傍銀河(z<0.03、全158天体、1031領域)に対して、上記のCO_2/H_2O比を用いた議論を拡張した。まず、全スペクトルに対してH_2O氷、CO_2氷の探査を行ったところ、H_2O氷は30天体中の125領域、CO_2氷は12天体中の54領域から検出された。このサンプルを用いて、M82の場合と同様に、CO_2/H_2O比と星間輻射場の関係を調べた所、銀河ごとに系統的に関係が異なっていること、つまり、星間輻射場以外にも、CO_2/H_2O比を決めるパラメータが存在することがわかった。さらに議論を行ったところ、CO_2/H_2O比は銀河の比星形成率と正の相関があることがわかった。つまり、銀河の星形成年齢が若く、活発であるほど、銀河内のCO_2/H_2O比は高いことを示している。一連の研究によって、私はCO_2/H_2O比が銀河内の紫外線輻射環境、および銀河の星形成進化段階と関係があるということを世界で初めて明らかにした。以上の内容を、博士論文としてまとめ、学位を取得した。

今年，我们主要使用Akari卫星获得的近红外光谱（波长2.5-5.0μm）研究了附近星系中的星际冰。星际冰被认为是行星上海洋和有机分子等复杂分子的来源，在考虑物质的演变和生命的诞生时，是非常重要的材料。首先，我们完成并发布了我们正在为上一年做准备的提交论文。该论文揭示了H_2O和CO_2 ICE的空间分布在附近的Galaxy M82中有所不同，并且CO_2/H_2O比在银河系中的大规模变化。此外，证明CO_2/H_2O比与星际辐射场的硬度呈正相关。这样做的原因是，与大型恒星形成一起发生的超新星爆炸会加速宇宙射线，在分子云中产生紫外线，并有助于生成Co_2冰。接下来，我们使用上面所有附近星系的CO_2/H_2O比扩展了讨论（Z <0.03，总共158个对象，1031个区域），其中使用“ Akari”卫星获得了近红外光谱。首先，当在所有光谱上研究H_2O ICE和CO_2冰时，在30个天体的125个区域中检测到H_2O ICE，并在12个天体的54个区域中检测到CO_2冰。使用此样品，我们研究了CO_2/H_2O比与星际辐射场之间的关系，如M82而言，发现与每个星系的关系有系统地差异，这意味着有一些参数可以确定CO_2/H_2O比以外的其他参数。进一步的讨论表明，CO_2/H_2O比率与星系分数的比率正相关。换句话说，年轻，越活跃的银河星形成年龄，银河系中的CO_2/H_2O比越高。一系列研究在世界上首次揭示了CO_2/H_2O比与星系中星系中的紫外线辐射环境和星系中恒星形成演化的阶段有关。上面的文章汇编为博士学位，并完成了我的学位。

项目成果

Study of the ice-forming interstellar environment in nearby galaxies with AKARI

利用 AKARI 研究附近星系中冰形成的星际环境

• 发表时间: 2013
• 作者: H.Suzuki;K.Nagata;Y.Sakai;T.Hayase;鈴木博貴;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;安崎 友香理;鵜川 真実;鵜川 真実;鵜川真実;H. Kaneda;H. Kaneda;M. Yamagishi;T. Kondo;金田英宏;山岸 光義;山岸 光義
• 通讯作者: 山岸 光義

Processing of polycyclic aromatic hydrocarbons in molecular-loop regions near the Galactic center revealed by AKARI

AKARI 揭示了银河系中心附近分子环区域中多环芳烃的加工过程

• DOI: 10.1093/pasj/64.2.25
• 发表时间: 2012
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: H. Kaneda;D. Ishihara;A. Mouri;S. Oyabu;M. Yamagishi;T. Kondo;T. Onaka;Y. Fukui;A. Kawamura;K. Torii
• 通讯作者: K. Torii

「あかり」を用いた近傍銀河に存在する氷の探査

使用 AKARI 探索附近星系中的冰

• 发表时间: 2011
• 作者: H.Suzuki;K.Nagata;Y.Sakai;T.Hayase;鈴木博貴;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;安崎 友香理;鵜川 真実;鵜川 真実;鵜川真実;H. Kaneda;H. Kaneda;M. Yamagishi;T. Kondo;金田英宏;山岸 光義;山岸 光義;山岸 光義;山岸光義;山岸光義;山岸光義;山岸光義;山岸光義;山岸光義
• 通讯作者: 山岸光義

An Observational Study of Interstellar Ices in Nearby Galaxies with AKARI Near-Infrared Spectroscopy

利用 AKARI 近红外光谱仪对附近星系中的星际冰进行观测研究

• 发表时间: 2014
• 作者: H.Suzuki;K.Nagata;Y.Sakai;T.Hayase;鈴木博貴;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;安崎 友香理;鵜川 真実;鵜川 真実;鵜川真実;H. Kaneda;H. Kaneda;M. Yamagishi;T. Kondo;金田英宏;山岸 光義
• 通讯作者: 山岸 光義

The Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097 Probed by Akari Near-Infrared Spectroscopy

Akari 近红外光谱探测棒状螺旋星系 NGC 1097 的中心区域

• DOI: 10.5303/pkas.2012.27.4.257
• 发表时间: 2012
• 期刊: Publication of Korean Astronomical Society
• 作者: H.Suzuki;K.Nagata;Y.Sakai;T.Hayase;鈴木博貴;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;行平大地;安崎 友香理;鵜川 真実;鵜川 真実;鵜川真実;H. Kaneda;H. Kaneda;M. Yamagishi;T. Kondo
• 通讯作者: T. Kondo