電波の影絵で希薄な星間分子ガスを"見る"

このプレスリリースは、2015年12月7日に東京大学より主導発表されたものです。詳しくは、東京大学大学院理学系研究科のプレスリリース をご覧ください。

宇宙空間に存在する星間ガスの中には、非常に希薄なためそれ自身が発する光(分子輝線)を直接観測するのは困難なものがあります。未知の部分が多いながらも銀河系内でも相当な量存在するとされている、こうした希薄な分子ガスの性質を探る上では、遠方の明るい電波源を背景光として、手前側の分子ガスによる吸収線を影絵のように捉えるという手法(分子吸収線系)が有効ですが、こうした例は数十天体しか知られていません。

東京大学大学院理学系研究科の安藤亮大学院生(修士課程1年)、河野孝太郎教授、国立天文台の永井洋特任准教授らの研究グループは、アルマ望遠鏡での観測時において目標天体の”位置合わせ”に用いられる基準光源のデータを調査することで、新たな分子吸収線系の発見を試みました。その結果、3つの新たな分子吸収線系の発見に成功し、計4天体の方向で多様な分子の吸収線を検出しました。さらに2天体の方向では、非常に珍しいホルミルラジカル(HCO)を検出し、従来知られていた中で最も希薄な星間ガスを捉えたとともに、その希薄なガスが大質量星などからの紫外線にさらされた環境にあることを明らかにしました。

過去にアルマ望遠鏡で観測された1000以上もの基準光源のデータは全世界に公開されており、こうしたデータを調査することで、今後新たな分子吸収線系が発見され、希薄な星間ガスの物理・化学的性質が解明されることが期待されます。

この観測成果は、2015年12月7日発行の天文学専門誌「日本天文学会欧文研究報告」に掲載されます。
(Ando et al. “New detections of Galactic molecular absorption systems toward ALMA calibrator sources”)

下の図は、本研究で初めて検出された分子吸収線系J1717-337のアルマ望遠鏡による電波強度画像(上)と、同天体の分光により得られた分子吸収線のスペクトル(下)。高感度のアルマ望遠鏡によって、J1717-337の方向にはシアン化水素(HCN)やホルミルイオン(HCO+)をはじめとする多種多様な分子の吸収線が検出されました。なおホルミルラジカル(HCO)とエチニルラジカル(C2H)の吸収線は、原子核と電子の磁気相互作用の影響により、それぞれ4本と6本に分裂しています。
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), R. Ando (The University of Tokyo)

image

NEW ARTICLES