マグネシウムを含む直線炭素鎖分子の電子遷移分光研究による星間未同定吸収線の解明

通过含镁直碳链分子的电子跃迁光谱阐明未识别的星际吸收线

基本信息

批准号：
18K05045
负责人：
荒木光典
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

原始地球最初の有機物の起源を宇宙に見出すため、分子雲の中に観測される大型有機物の吸収線の同定を目指している。その同定には、分子雲の中の有機物を実験室で放電により人工的に生成すること、そしてそれらを可視光領域で精密に測定をすることが必須である。そこで、それら有機物を放電を用いたスペースシミュレーターで生成し、広帯域・高分解能のキャビティー増幅吸収分光装置を用いて測定する。そのため、これまで日本国内での開発実績のなかった広帯域・高分解能のキャビティー増幅吸収分光装置の開発を行ってきた。組み立てが完了した同装置を用い、そのセル内に酢酸メチルと酢酸エチルを導入して、そのCH伸縮振動の第三・第四・第五倍音の吸収スペクトルを測定した。これらは、近赤外帯から可視光領域に現れる振動遷移の禁制遷移である。一般に赤外で測定される基音と呼ばれる約3000波数に現れる許容遷移に比べて、倍音の遷移強度は第一倍音で1/10であり、以後量子数が大きくなるにつれ一桁ずつ降下する。大変微弱な遷移であるにも関わらず、これらの分子において高次倍音を初めて検出することができた。すなわち、これらの検出ができたことにより、高感度測定が可能であることが実証できた。高次倍音の解析には、CH結合が分子内の他の構造とは独立に振動をしているというローカルモードモデルを用いた。さらに、量子化学計算により基準振動数を求め、解析の初期パラメータに用いた。そして、実験データを用いて、各倍音の振動数を正確に説明するための基準振動数と非調和項を精密に決定することができた。よって、未測定のさらなる高次倍音も含めて一貫した振動数予想が可能になった。以上の研究により、開発した広帯域キャビティー増幅吸収分光装置の感度の検証が実現し、今後放電生成した人工の星間物質の測定に応用が可能であることが明らかになった。

为了找到空间中原始地球第一个有机物的第一个起源，目的是确定在分子云中观察到的大量有机物的吸收。为了识别它，必须通过在实验室中的排放来人为地在分子云中人为地产生有机物，并在可见的光学区域中精确测量它们。因此，这些有机物是使用放电的空间模拟器生成的，并使用范围内的腔放大吸收装置在宽带宽和高度分辨率中测量测量。因此，到目前为止，日本尚未开发出宽带和高分辨率的空腔扩增和吸收装置的开发。使用组件，在细胞中引入了乙酸甲酯和乙酸乙酯，并测量了第三，第四，第四倍声的吸收光谱。这些是从近红外区的可见光中出现的振动转变的禁令。与大约3000波（通常以红外测量）中出现的耐受转变相比，在第一个声音中，许可过渡强度为1/10，然后随着量子数增加而逐一降低。尽管过渡非常弱，但可以首次检测到这些分子。换句话说，这证明了这些检测可以进行较高的敏感性测量。为了分析较高的阶泛音，使用了局部模式模型，其中CH键独立于分子中的其他结构振动。此外，标准频率是通过量子化学计算计算的，并用于分析的初始参数。然后，使用实验数据，准确地确定了准确解释每个叠声频率的标准频率和非连接项。因此，一致的振动数预测，包括异常的较高级别的色彩。上述研究表明，已经实现了开发的宽带腔放大吸收装置的敏感性，并且可以应用于未来产生的人工解释的测量。

项目成果

期刊论文数量（36）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

これまで発見された星間分子リスト

迄今为止发现的星际分子列表

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

小質量星形成領域L483における炭素鎖分子の観測

低质量恒星形成区L483碳链分子的观察

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
谷本勝一;東雅大;吉田紀生;中野晴之;満田祐樹;中島聡・西口達人・Li Chen・新澤-伊藤恭子・吉川信也・小倉尚志;Tomokazu Yasuike;小山貴裕，荒木光典，南賢明，高野秀路，祖母井杏耶，大杉歩，尾﨑裕則，住吉吉英，久世信彦，築山光一
通讯作者：
小山貴裕，荒木光典，南賢明，高野秀路，祖母井杏耶，大杉歩，尾﨑裕則，住吉吉英，久世信彦，築山光一

DETECTION OF CH3NCO IN THE GALACTIC CENTER STAR-FORMING REGION SAGITTARIUS B2(M) BY RADIO ASTRONOMICAL OBSERVATIONS

射电天文观测对银河系中心恒星形成区人马座B2(M)中CH3NCO的探测

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Ohno;Mitsunori Araki;Yoshiaki Minami;Takahiro Oyama;Shuro Takano;Nobuhiko Kuze;Yoshihiro Sumiyoshi;and Koichi Tsukiyama
通讯作者：
and Koichi Tsukiyama

キャビティー増幅吸収分光装置の開発と近赤外領域での伸縮振動高次倍音の検出

腔放大吸收光谱仪研制及近红外区伸缩振动高次谐波检测

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤武;福田生鵬;荒木光典;小山貴裕;星野翔麻;築山光一
通讯作者：
築山光一

Haruka T. Sato, Mitsunori Araki（責任著者）, Takahiro Oyama, and Koichi Tsukiyama

佐藤遥、荒木光典（通讯作者）、小山贵宏、月山浩一

DOI：
10.3847/1538-4357/ab9d8a
发表时间：
2020
期刊：
Astrophysical Journal
影响因子：
4.9
作者：
T. Horio;S. Fujimoto;S. Kono;M. Arakawa;T. Yasuike;A. Terasaki;Laboratory Optical Spectroscopy of Vibronic Transitions of the Thiophenoxy Radical
通讯作者：
Laboratory Optical Spectroscopy of Vibronic Transitions of the Thiophenoxy Radical