Transcript 直線炭素鎖アルコールHC 4 OH：星形成領域

直線炭素鎖アルコールHC4OH：星形成領域L1527と暗黒星雲TMC-1での探査
○荒木光典1、高野秀路2、工藤沙紀1 、茅根彩華1 、梅木博也1 、山辺裕倫1 、越川直洋1 、
築山光一1、中根綾3、岡林利明3、國松亜利沙4、久世信彦4
1東京理科大学、2国立天文台野辺山、3静岡大学、4上智大学
観測
要旨
HC4OHは、直線炭素鎖アルコールであり、これまで星間空間でも実験室
でも知られてこなかった新しい分子類に属す分子種である。低質量星形
成領域L1527と暗黒星雲TMC-1において、その柱密度の上限値が決定
できた。また、HC5NとC4Hの柱密度と比較も行った。
はじめに
HC4OHの探査
日程
2009/04/11-17 L1527, TMC-1
2010/01/15-21 L1527
2011/03/04-05 L1527
望遠鏡
NRO 45m
積算時間
1～2 h
(アンテナ温度：数mK)
検出器
T100V
80-90 GHz
S40V
35-50 GHz
H28/32
26-30 GHz
宇宙の化学組成・どんな分子があるか？
□ 新しい星間分子：直線炭素鎖アルコールHC4OH検出
□ 分子雲の化学組成の究明
どこで探査したらよいか？
炭素鎖分子が豊富・酸素を含む分子が豊富な分子雲
→ L1527でのHC4OH探査
→ L1527の化学組成を探査（昨年報告）
L1527で観測された分子
HC4OH 未検出
HC4OHの実験室マイクロ波分光
野外製図2000
L1527
TMC-1
L1527において HC5Nの分布からHC4OHの分布を仮定
TA*(K)
Galactic Latitude [degree]
直線炭素鎖分子 ＋ アルコール
→ 新しい分子類：直線炭素鎖アルコール
天文学でも化学でも、考えられてこなかった（HC2OH生成困難）
2007年～ 上智大学、シュタルク変調型マイクロ波分光器
HC4OH、DC4OH、 HC4OD
Araki & Kuze, ApJ, 680, L93, 2008.
Light Extinction
Galactic Longitude [degree]
HC5N
J = 16-15
42.6 GHz
積分強度
NRO
仮定：
HC4CN (HC5N) の分布
= HC4OHの分布
VLSR(kms-1)
0.422 Kkms-1
NRO 45 m 38.9"
0.585 Kkms-1
GBT 100 m 17.5"
Sakai et al. 2009
Tokyo Gakugei University, http://darkclouds.u-gakugei.ac.jp/
観測天体座標
天体
2010年～ 静岡大学、フーリエ変換型マイクロ波分光器
HC4OH, Kuze et al. to be submitted.
TMC-1
R.A.
(J2000)
4h 41m 42.49s
Decl.
(J2000)
25d 41' 27".0
L1527
4h 39m 53.89s
26d 03' 11".0
同じラインをビームサイズの異なる望遠鏡で観測したときの積分強度の
違いから、分布サイズを推定した。
HC4OHの柱密度の上限値
Ka = 1
0.20
0.15
Intensity
Intensity
0.05
HC4OHの予想相対強度 (Ka = 0)
J =11-10
E =50 V
v=0
0.10
33"
H22 H30
シュタルク
v=1
6K TMC-1
10K L1527
○○:観測したライン
S40
v=2
v=3
0.00
-0.05
-0.10
-0.15
46700 46800 46900 47000 47100 47200 47300
ma = 1.65 D
Frequency / MHz
L1527
TMC-1
Column Density
HC4OH(S/N=3) < 2.0  1012
C4H
1.01  1014
HC5N
6.8  1012 *
Excited Temperature
HC4OH
12.3 fix(C4H2*)
C4H
14.3
HC5N
14.7*
< 5.6  1012
2.9  1014 *
6.3  1013 **
cm-2
cm-2
cm-2
3.8 fix(C4H2*) K
6.7 *
K
6.5**
K
(Local Thermal Equilibrium)
* Sakai et al., 2008&2009, ** Takano et al. 1990.
観測を行ったライン
HC4OH
GHz
JKa,Kc = 50,5 – 40,4
JKa,Kc = 70,7 – 60,6
21.3
JKa,Kc = 90,9 – 80,8
38.2
JKa,Kc = 100,10 – 90,9
42.5
JKa,Kc = 110,11–100,10
46.7
C4H
柱密度の比較
[HC4OH]/[HC5N]
[HC5N]/[C4H]
[HC4OH]/[C4H]
29.7
NJ = 44.5 – 33.5
38.049617
NJ = 43.5 – 32.5
38.088398
NJ = 99.5 – 88.5a 85.634004
NJ = 98.5 – 87.5a 85.672579
HC5N
J = 16 – 15 a
42.602153
a Sakai
et al., 2009.
L1527
<0.3
1/15
<1/52
TMC-1
<0.1
1/5
<1/52
まとめ
•
•
•
HC4OHの柱密度の上限値を決定
C4HとHC5Nの柱密度と比較検討
アルコールの多い分子雲での検出の可能性が残る
(他の検出分子については昨年度の本ミーティングで紹介)