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。

外层空间的有机物和灰尘具有什么样的化学成分，它们如何通过与带电粒子的碰撞促进物质的演化？此外，它与我们邻近的太阳系中的有机物质有什么样的关系？通过观察、实验和理论来阐明这些观点。我们使用模拟等各种方法进行了多方面的研究。一氧化碳 (CO) 是星际空间中仅次于氢分子的第二大分子，被认为是许多有机分子的原材料。通过模型和模拟，我们研究了当 CO 分子与带电粒子碰撞时内部激发和分解如何发生。我们特别关注了分子因与太阳风（或恒星风）的主要成分质子碰撞而解离的过程，并评估了导致碰撞诱导解离的阈值能量。我们正在尝试将类似的计算应用于较大分子量的有机分子（例如芳香烃）与带电粒子之间的碰撞现象。尘埃在星际空间中无处不在。这些物质的识别和形成过程仍然知之甚少。在这项研究中，我们使用微波驱动的等离子体发生器进行了合成含氮有机尘埃的实验，假设星际尘埃的成分。光谱测量的结果是，合成的淬火含氮碳质材料（QNCC）再现了通过观测获得的经典新星周围的有机辐射。这一结果强烈表明星际尘埃可能含有胺形式的氮。此外，我们正在利用国际空间站对碳质纳米材料的空间环境暴露实验中回收的样品进行变性分析。为了解释样品的成分变化，我们正在进行以模拟和与地面实验比较为中心的理论计算。

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）

荷電粒子と一酸化炭素分子の衝突による振動回転励起と解離過程

带电粒子与一氧化碳分子碰撞引起的振动旋转激发和解离过程

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村正人
通讯作者：
中村正人

Towards the identification of carriers of the unidentified infrared (UIR) bands in novae

致力于识别新星中未识别红外（UIR）波段的载体

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Izumi Endo; Itsuki Sakon; Tak ashi Onaka; Yuki Kimura; Seiji Kimura; Setsuko Wada; L. Andrew Helton; Ryan M. Lau; Yoko Kebukawa; Yasuji Muramatsu; Nanako O. Ogawa; Naohiko Ohkouchi; Masato Nakamura;Sun Kwok
通讯作者：
Sun Kwok

Theoretical study of infrared spectra of interstellar PAH molecules with N, NH & NH2 incorporation

N、NH星际PAH分子红外光谱的理论研究

DOI：
10.1093/pasj/psab116
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.3
作者：
A. Vats; A. Pathak; T. Onaka; M. Buragohain; I. Sakon;I. Endo
通讯作者：
I. Endo

Near-infrared Spectroscopy of a Massive Young Stellar Object in the Direction toward the Galactic Center: XCN and Aromatic C-D Features

朝向银河系中心方向的大质量年轻恒星物体的近红外光谱：XCN 和芳香 C-D 特征

DOI：
10.3847/1538-4357/ac9b15
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.9
作者：
Onaka; T.; Sakon; I.; Shimonishi; T.
通讯作者：
T.

Morpho-kinematic Modeling of the Expanding Ejecta of the Extremely Slow Nova V1280 Scorpii

极慢 Nova V1280 Scorpii 膨胀喷射物的形态运动学建模

DOI：
10.3847/1538-4357/ac6c82
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.9
作者：
Naito; H.; Tajitsu; A.; Ribeiro; V. A. R. M.; Arai; A.; Maehara; H.; Kouzuma; S.; Iijima; T.; Okazaki; A. T.; Watanabe; M.; Takagi; S.; Watanabe; F.; Sakon; I.; Sadakane; K
通讯作者：
K