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銀河天体物理日本語公開済み
先行星雲で観測された水素‑重水素比が10％を超え、宇宙で最も高いとされる重水素増加を示す
arXiv: 2611.03570v1
先行星雲では、温度が10 K 以下、密度が10⁵ cm⁻³ 以上の極めて冷たい場所で、水素原子（H）と重水素原子（D）の比（D/H）が 0.1 以上になることが観測されました。これは宇宙で現れる最も高い重水素増加であると報告されています。
この状態を調べるために、天体物理学者は約460 GHz の高い J 転移（N₂H⁺ の 5–4 と N₂D⁺ の 6–5）と、372 GHz と 692 GHz の基底転移（ortho‑H₂D⁺ と para‑D₂H⁺）を同時に観測します。これらの線は約10⁷ cm⁻³ の臨界密度を持ち、先行星雲の中心部の最も密なガスを直接見ることができます。
図 1 で示される L1544 の熱雲の放射マップと、その中心で観測された ortho‑H₂D⁺ のスペクトルは、D/H ≥ 0.1 のことを明らかにしています。この図は、重水素増加が圧倒的に高いことをビジュアルに示しています。
次世代望遠鏡である Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope（AtLAST）は、1 mm で約500 au の角解像度と 2° の広視野を持ちます。これにより、APEX と ALMA では不可能な、数十個の先行星雲を統計的に網羅した調査が可能になると期待されています。