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

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 GHzS40V 35-50 GHz

　 　 H28/32 26-30 GHz 　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）

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

天体 R.A.(J2000)

Decl.(J2000)

TMC-1 4h 41m 42.49s 25d 41' 27".0L1527 4h 39m 53.89s 26d 03' 11".0

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.

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.

HC4OH の探査

46700 46800 46900 47000 47100 47200 47300- 0.15

- 0.10

- 0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

Inte

nsity

v = 3

v = 2

v = 1

v = 0

Frequency / MHz

J =11- 10E =50 V

HC4OH の実験室マイクロ波分光

• 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 )

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。

a = 1.65 D

要旨

はじめに

観測

まとめ

観測天体座標

Ka = 1

L1527 で観測された分子

HC4OH の予想相対強度　 (Ka = 0)

HC4OH JKa,Kc = 50,5 – 40,4 21.3JKa,Kc = 70,7 – 60,6 29.7JKa,Kc = 90,9 – 80,8 38.2JKa,Kc = 100,10 – 90,9 42.5JKa,Kc = 110,11–100,10 46.7

C4H NJ = 44.5 – 33.5 38.049617NJ = 43.5 – 32.5 38.088398NJ = 99.5 – 88.5

a 85.634004 NJ = 98.5 – 87.5

a 85.672579

HC5N 　J = 16 – 15 a 42.602153a Sakai et al., 2009.

HC4OH 未検出

NRO 45 m 38.9"

積分強度

0.422 Kkms-1

33"0.585 Kkms-1

VLSR(kms-1)

T A* (K

)

HC5N J = 16-1542.6 GHz

NRO

GBT 100 m 17.5" Sakai et al. 2009

仮定：HC4CN (HC5N) の分布= HC4OH の分布

HC4OH の柱密度の上限値

柱密度の比較L1527 TMC-1

[HC4OH]/[HC5N] <0.3 <0.1

[HC5N]/[C4H] 1/15 1/5

[HC4OH]/[C4H] <1/52 <1/52

L1527 TMC-1Column Density 　

HC4OH(S/N=3) < 2.0 1012 < 5.6 1012 cm-2

C4H 1.01 1014 2.9 1014 * cm-2

HC5N 6.8 1012 * 6.3 1013 ** cm-2

Excited TemperatureHC4OH 12.3 fix(C4H2*) 3.8 fix(C4H2*) K

C4H 14.3 6.7 * K

HC5N 14.7* 6.5** K(Local Thermal Equilibrium) * Sakai et al., 2008&2009, ** Takano et al. 1990.

S40H30H22

6K TMC-110K L1527○○: 観測したライン

観測を行ったライン GHz

Galactic Longitude [degree]

Gal

actic

Lat

itude

[deg

ree]

Tokyo Gakugei University, http://darkclouds.u-gakugei.ac.jp/

TMC-1L1527野外製図 2000

Light Extinction

シュタルク

Inte

nsity

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。

L1527 において HC5N の分布から HC4OH の分布を仮定