東大ら,星間分子化学反応の鍵となる陽イオンを発見

東京大学,欧州ESA,米The Space Telescope Science Institute,米NASA,仏CNRSは,James Webb Space Telescope(JWST)の観測から,オリオン星雲にある惑星系の形成が進行中の天体d203-506に,メチルカチオン(CH3+)と呼ばれる陽イオンの分子を初めて発見した(ニュースリリース)。

CH3+は広い範囲の分子とよく反応するという特徴を持っている。このため,1970年代から生命体の形成につながる複雑な有機分子の生成過程の鍵となる分子と考えられてきた。

しかしCH3+は多くの分子の検出に貢献してきた電波領域に特徴的な遷移線を持たないため,検出には赤外線での精度の高い観測が必要で,これまで宇宙空間で発見されていなかった。

今回JWSTが持つ赤外線の高い検出能力により,CH3+と考えられる信号が見つかり,理論家と分子分光学の専門家の協力によりその検出を確実にした。

今回の発見は,量子化学,分子物理学,分子分光学,そして天体物理学の見事な共同作業の結果もたらされたもの。今回のCH3+が発見された天体d203-506はオリオン星雲の中でも紫外線が強い領域にあり,CH3+の生成には紫外線が重要な役割を果たしていることが想像されるという。

研究グループは,このような環境は我々の太陽系生成の初期段階にも当てはまると考えられるとしている。

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