Interaction between interstellar dust molecules with charged particle and mechanism of molecular evolutions

星际尘埃分子与带电粒子的相互作用及分子演化机制

基本信息

批准号：
20K04028
负责人：
中村正人
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

宇宙空間における有機物やダストがどのような化学組成をもち、それらが荷電粒子などとの衝突を経て、どのように物質の進化に寄与したか？さらに我々の近傍である太陽系における有機物とどのような関連を持つのか？これらを明らかにするため観測、実験、理論。シミュレーションなどのさまざまな手法を用いた多角的な研究を実施した。星間空間で水素分子についで多い分子である一酸化炭素（CO)は多くの有機分子の素材となっていると考えられる。そこでCO分子と荷電粒子の衝突で、内部励起と分解がどのように起こるかをモデルとシミュレーションを使って調べた。特に太陽風（または恒星風）の主成分である陽子との衝突の衝撃により分子が解離する過程に着目し、衝突励起解離を起こす閾値エネルギーを評価した。同様な計算をより分子量の大きい有機分子（芳香族炭化水素など）と荷電粒子との衝突現象に適用することを試みている。星間空間にはダストが普遍的に存在する。これらの物質の同定や形成過程の理解は依然として不十分である。本研究ではマイクロ波電源プラズマ生成装置を用いて、星間ダストの組成を想定した窒素を含有する有機物のダストの合成実験を行なった。分光測定の結果、合成された急冷窒素含有炭素質物質(QNCC)は観測によって得られた古典新星周囲の有機物放射を再現する。この結果により星間ダストにはアミンの形態で窒素が含有される可能性が強く示唆される。さらに国際宇宙ステーションを利用した炭素質ナノ物質の宇宙環境曝露実験の回収試料の変性に関する分析を進めている。サンプルの組成変成を解釈するために、地上実験との対比とシミュレーションを中心とした理論的な計算を行っている。

外太空中有机物和灰尘的哪种化学成分，它们如何通过与带电颗粒的碰撞来促进物质的演变？在我们附近的太阳系中有机事物之间的关系是什么？观察，实验，理论来阐明这些。我们使用各种方法（例如仿真）进行了多方面的研究。一氧化碳（CO）是一种在氢分子中常见的分子分子，被认为是许多有机分子的材料。因此，使用模型和模拟如何发生内部激发和分解，检查了CO分子与充电颗粒之间的碰撞。特别是，由于与质子碰撞的影响（这是太阳能（或恒星样式）的主要成分），我们关注分离分子的过程，并评估了引起碰撞鼓励的阈值能量。相同的计算将应用于有机分子（例如芳烃）和带电颗粒之间的碰撞现象。相互之间有一个普遍的灰尘。对这些物质和处理过程的理解仍然不足。在这项研究中，使用微波功率等离子体发生器进行了含有氮的有机粉尘的合成，该氮是假定星际粉尘的组成。由于光谱测量结果，含有含氮的碳材料（QNCC）可再现通过观测获得的经典新恒星周围的有机辐射。结果，强烈建议以胺的形式含有恒星灰尘可能含有氮。此外，我们正在分析使用国际空间站回收碳宪法物质的化妆品环境暴露实验样本的变性。为了解释样品的组成，进行了理论计算，重点是地面实验和仿真。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Laboratory Measurements of Stretching Band Strengths of Deuterated Quenched Carbonaceous Composites

氘代淬火碳质复合材料拉伸带强度的实验室测量

DOI：
10.3847/1538-4357/ac71ae
发表时间：
2022
期刊：
Astrophysical Journal
影响因子：
4.9
作者：
Mori;T.;Onaka;T.;Sakon;I.;Buragohain;M.;Takahata;N.;Nano;Y.;Pathak;A.,
通讯作者：
A.,

Quenched Nitrogen-included Carbonacrous Composite (QNCC): A powerful candidate for the carriers of the UIR bands in classical novae

淬火含氮碳质复合材料（QNCC）：经典新星中 UIR 波段载体的有力候选者

DOI：
10.1017/s1743921319006409
发表时间：
2020
期刊：
Proceedings of the IAU Symposium
影响因子：
0
作者：
I. Endo;I. Sakon;T. Onaka;A. L. Helton;R. M. Lau;S. Kimura;S. Wada;N. Ogawa;N. Ohkouchi;and Y. Kebukawa
通讯作者：
and Y. Kebukawa

Collisional excitation and dissociation of CO molecules by ion impacts and applications to astrophysics

离子碰撞引起的 CO 分子碰撞激发和解离及其在天体物理学中的应用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masato Nakamura
通讯作者：
Masato Nakamura

宇宙における物質の形成と進化

宇宙中物质的形成和演化

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
左近　樹;遠藤いずみ;妹尾梨子;尾中敬;宮田隆志;癸生川陽子;小林憲正;矢野創;三田肇;木村勇気;中村正人;小林政弘;中村浩章
通讯作者：
中村浩章

Collisional excitation and dissociation of CO molecule by proton impact: application to astrophyics and astrochemistry

质子碰撞引起 CO 分子的碰撞激发和解离：在天体物理学和天体化学中的应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sato Takao M.;Sagawa Hideo;谷川　享行;Masato Nakamura
通讯作者：
Masato Nakamura

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0
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通讯作者：
金子美子　瀬戸友利恵　外園千恵　杉本匠　菅佳史　齋ノ内玲　片山勇輝　田中里美　森本健司　嶋本貴之　岩破將博　山田忠明　内野順治　髙山浩一

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Arai Wataru;Konno Takumi;Kohno Takayuki;Kodera Yuki;Tsujiwaki Mitsuhiro;Shindo Yuma;Chiba Hirofumi;Miyajima Masahiro;Sakuma Yuji;Watanabe Atsushi;Kojima Takashi;中村正人
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中村正人