分子化学組成比を用いた宇宙線イオン化度の測定と宇宙線が銀河形成に及ぼす影響の解明

利用分子化学成分比测量宇宙射线电离度并阐明宇宙射线对星系形成的影响

• 批准号: 20J22050
• 负责人: 吉村 勇紀
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22050/
• 关键词: 電波天文学; 宇宙線; 銀河; 宇宙化学; ALMA; 星間化学; 銀河形成; 近傍銀河; 爆発的星形成銀河; 遠方銀河; ALMA望遠鏡

本研究の肝である、NGC253中心部に対するALMA望遠鏡の分光撮像観測プロジェクトALCHEMIのデータ解析が進み、複数の共著論文として発表した。一方で宇宙線イオン化度を測定する上で不可欠なOH+/H2O+の直接観測については、筆頭提案者としての観測提案が継続プロジェクトとしてcycle 9でも引き続き採択された。Band 9/10という、天候条件の制約から観測時間が限られる周波数帯ながら、一部観測が実行されデータ解析を進めた。また、2022年度末から2023年度初頭にかけて、野辺山45m望遠鏡による観測を実施し得られた、オリオンA領域の分光撮像データについても、水素再結合性強度と星形成率の関係性について解析を進めた。これはNGC253中心部における星形成率を求めるための信頼できる手法を確立するものである。ALMAおよび野辺山45m望遠鏡で得られた解析結果については、論文にまとめ査読誌に投稿準備中である。

作为本研究核心的ALMA望远镜针对NGC 253中心的光谱成像观测项目ALCHEMI的数据分析已经取得进展，并发表了多篇合着论文。另一方面，对于测量宇宙射线电离程度至关重要的OH+/H2O+的直接观测，作为主要提议者的观测提案在第9周期仍然被采纳为持续项目。尽管由于天气原因观测时间被限制在Band 9/10，但还是进行了一些观测并进行了数据分析。我们还利用2022年底至2023年初野边山45m望远镜观测获得的猎户座A区域的光谱成像数据，分析了氢复合强度与恒星形成率之间的关系。这为确定NGC253中心的恒星形成率建立了可靠的方法。 ALMA 和野边山 45m 望远镜获得的分析结果正在被汇编成一篇论文，并准备提交给同行评审期刊。

项目成果

ALCHEMI Finds a “Shocking” Carbon Footprint in the Starburst Galaxy NGC 253

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac8dfc
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: N. Harada;S. Martín;J. Mangum;K. Sakamoto;S. Muller;V. Rivilla;Christian Henkel;D. Meier;L. Colzi;M. Yamagishi;Kunihiko Tanaka;K. Nakanishi;R. Herrero-Illana;Y. Yoshimura;P. Humire;R. Aladro;P. Werf;K. Emig

ALMA twenty-six arcmin2 survey of GOODS-S at one millimeter (ASAGAO): Millimeter properties of stellar mass selected galaxies

ALMA 26 arcmin2 一毫米处的 GOODS-S 巡天 (ASAGAO)：选定星系的恒星质量的毫米特性

• DOI: 10.1093/pasj/psaa057
• 发表时间: 2020
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Yamaguchi Yuki;Kohno Kotaro;Hatsukade Bunyo;Wang Tao;Yoshimura Yuki;Ao Yiping;Dunlop James S;Egami Eiichi;Espada Daniel;Fujimoto Seiji;Hayatsu Natsuki H;Ivison Rob J;Kodama Tadayuki;Kusakabe Haruka;Nagao Tohru;Ouchi Masami;Rujopakarn Wiphu;Tadaki Ken-ichi
• 通讯作者: Tadaki Ken-ichi

Tracing Interstellar Heating: An ALCHEMI Measurement of the HCN Isomers in NGC 253

追踪星际加热：NGC 253 中 HCN 异构体的 ALCHEMI 测量

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac91ce
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Behrens Erica;Mangum Jeffrey G.;Holdship Jonathan;Viti Serena;Harada Nanase;Martin Sergio;Sakamoto Kazushi;Muller Sebastien;Tanaka Kunihiko;Nakanishi Kouichiro;Herrero-Illana Ruben;Yoshimura Yuki;Aladro Rebeca;Colzi Laura;Emig Kimberly L.;Henkel Christian
• 通讯作者: Henkel Christian

Methanol masers in NGC 253 with ALCHEMI

NGC 253 中使用 ALCHEMI 的甲醇微波激射器

• DOI: 10.1051/0004-6361/202243384
• 发表时间: 2022
• 期刊: Astronomy and Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: Humire P. K.;Henkel C.;Hernandez-Gomez A.;Martin S.;Mangum J.;Harada N.;Muller S.;Sakamoto K.;Tanaka K.;Yoshimura Y.;Nakanishi K.;Muehle S.;Herrero-Illana R.;Meier D. S.;Caux E.;Aladro R.;Mauersberger R.;Viti S.;Colzi L.;Rivilla V. M.;Gorski M.;Menten K.
• 通讯作者: Menten K.

Energizing Star Formation: The Cosmic-Ray Ionization Rate in NGC 253 Derived from ALCHEMI Measurements of H3O+ and SO

激发恒星形成：NGC 253 中的宇宙射线电离率源自 H3O 和 SO 的 ALCHEMI 测量

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac6753
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Holdship Jonathan;Mangum Jeffrey G.;Viti Serena;Behrens Erica;Harada Nanase;Martin Sergio;Sakamoto Kazushi;Muller Sebastien;Tanaka Kunihiko;Nakanishi Kouichiro;Herrero-Illana Ruben;Yoshimura Yuki;Aladro Rebeca;Colzi Laura;Emig Kimberly L.;Henkel Christian
• 通讯作者: Henkel Christian