hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
巨大な筋原線維サルコメアの弾性構造

無脊椎動物,とくに昆虫などでは分子量120万のプロジェクチンがサルコメアのZ線とミオシンフィラメントとをつなぐ弾性蛋白質であるとみなされていた。脊椎動物の骨格筋では、分子量300万のコネクチンが知られている。本研究は、サルコメア長10μm(ふつうは2-3μm)におよぶザリガニはさみ筋で、弾性蛋白質はどうなっているかを解明したものである。ザリガニのはさみ筋にはプロジェクチンのほかに分子量300万の蛋白質が発見された。これは、ごく薄いトリプシン処理でよういに分解され,同時にはさみ筋の靜止張力発生は消失した。このさい,プロジェクチンはほとんど分解されない。300万蛋白質に対する抗体は工帯中央部に結合して縞をつくり,この縞はファイバーを引っぱると移動した。さらに、はさみ筋をゲルゾリンで処理してアクチンフィラメントを除去すると工帯に細いフィラメントがみられるようになり、抗体はこのフィラメントに結合した。そこで,分子量300万のコネクチン様フィラメントがザリガニはさみ筋の巨大サルコメアにあっては,Z線とミオシンフィラメントをつなぐ弾性フィラメントであることが実証された。では,プロジェクチンは何をしているのか?蛍光抗体法は,プロジェクチンはミオシンフィラメント上にあり,サルコメアの伸縮に無関係であることを示した。しかし,0.6MKI処理でミオシンやアクチンを除くと、プロジェクチンはコネクチンと共にZ線側に移動することがわかった。そこで,プロジェクチンはコネクチンをミオシンフィラメント上に固定するのにあづかっているのではないかと思われる。脊椎動物横紋筋では、分子量300万におよぶ巨大な弾性蛋白質コネクチン(タイチンともよばれる)がZ線とミオシンフィラメントをつないでいることが確立されている。無脊椎動物では、分子量120万のプロジェクチン(ミニタイチンともよばれる)がその代りをしていると報告されている。とくに昆虫の飛行筋でよくしらべられている。ところがザリガニのはさみの筋肉では、サルコメア長(休止時)が10μmという巨大なものが存在する(ふつうはサルコメア長34μm)。この巨大サルコメアではどうなっているのかが本研究テーマである。ザリガニはさみ筋のSDSゲル電気泳動パターンをみると、分子量120万のプロジェクチンのほかに、分子量約300万のバンドが存在する。量的にはプロジェクチンの1/10ていどである。これを取りだして電子顕微鏡下でみると、約1μmの細長いコネクチン様の蛋白質であることがわかった。さらに、これに対する抗体を作成して蛍光抗体法でしらべたところ、巨大サルコメアの工帯部に局在し、伸縮によってその位置が移動した。アクチンフィラメントをゲルゾリン処理で除去すると、工帯部に細いフィラメントがみられ、Z線とミオシンフィラメントをつないでいることがわかった。このフィラメントに300万蛋白質に対する抗体が結合した。すなわち、ザリガニはさみ筋の巨大サルコメアの弾性蛋白質は、脊椎動物のコネクチンとよく似たものであることが判明した。では、多量に存在する分子量120万のプロジェクチン(ミニタイチン)は何をしているのか?蛍光抗体法は、それがミオシンフィラメントに存在し、サルコメアの伸縮に関係ないことを明らかにした。おそらく、ミオシンフィラメント上にあって、コネクチンを保持することにかかわっているものと思われる。ザリガニはさみ筋の収縮構造は、ほとんど靜止時で10μmという巨大なサルコメアからなっている。A帶の長さは6μmにおよぶ。I帶は休止時で約2μmである。

A帶(ミオシンフィラメント)をこの巨大サルコメアの中央部に位置させる弾性フィラメントとして、前年度3000kDaのコネクチンがZ線からA帶まで走っていることを示した。そして、昆虫など節足動物の筋肉で1200kDaのプロジェクチンがZ線とA帶をつなぐというこれまでの定説を巨大サルコメアではそうでないことを実証した。それでは、巨大サルコメアにおけるプロジェクチンの役割はなにか?ザリガニはさみ筋の巨大サルコメアでは、プロジェクチンはA帶上に存在することが常光抗体法で示された。しかし、0.6MKIでA帶を消失(溶解)させると、プロジェクチンはZ線わきに移動する。同時に3000kDaフィラメントもZ線側に移動する。このことからプロジェクチンは、A帶上で3000kDaフィラメントを同定する(支持する)ものとみなされる。ザリガニには靜止時のサルコメア長が3μmていどの筋肉がある。そのひとつの尾伸筋でプロジェクチンの局在を調べたところ、Z線とA帶とをつないでいることがあった。この筋肉には3000kDaフィラメントは存在しない。そこで、ふつうのサイズのサルコメアでは、プロジェクチンが主要な弾性蛋白質であることがザリガニ筋肉でも確認された。
寒天培地でシアノバクテリアを増殖させる従属栄養細菌の作用メカニズムの解明

純粋培養しているシアノバクテリアSynechococcus leopoliensisCCAP1405/1株は、液体培地で増殖するが、寒天培地では増殖できない。しかし、Bacillus subtilis 168などの従属栄養細菌を共培養すると1405/1株が増殖する。B. subtilis 168のシステイン生合成経路における硫化物の供給によって1405/1株が増殖するようになると推察された。さらにB. subtilis 168は環境と自身の状態に応じて1405/1株の増殖を誘導するかを決定していることが示された。純粋培養しているシアノバクテリアSynechococcus leopoliensisCCAP1405/1株は、液体培地で増殖するが、寒天培地では増殖しない。しかし、Bacillus subtilis 168などの従属栄養細菌を同一寒天培地で共培養すると1405/1株が増殖する。共培養した細菌が寒天培地での増殖阻害を解除していると予想した。そこで、従属栄養細菌が寒天培地で1405/1株を増殖させる能力に関与する遺伝子を同定し、この機構の解明を試みた。T-5株についてトランスポゾンを用いて破壊株を作成し1405/1株を増殖させる能力を欠損した株をスクリーニングすることで、関与遺伝子の同定を試みた。しかし、得られた2株の欠損株において破壊されていた遺伝子から1405/1株を増殖させる機構を推定するのには至らなかった。B. subtilis 168の遺伝子破壊ライブラリー(国立遺伝学研究所)の全2515株から、1405/1株増殖誘導能欠損株9株を得て関与遺伝子を同定した。関与遺伝子の推定機能は、トランスポーター、ヒスチジンキナーゼ、反応酵素、機能未知の4グループに分類された。その中の3つの遺伝子yxeO、yvgQ、yvgRはシステインの輸送、生合成に関与していることが推定されている。そこで、寒天培地にシステインを添加するとyvgQ、yvgR欠損株の1405/1株増殖誘導能が相補され、システイン合成経路の関与が示唆された。また、推定機能の関連性が低い遺伝子が関与遺伝子として同定されたことから、この機構には様々な因子が関与していると考えられる。これらの結果の意義として、1405/1株を増殖させる機構に関与する遺伝子が初めて特定されたことが挙げられる。さらに、これまで関与が推定されてきたH2O2の除去とは異なる機構であることが予想された点が重要であると考えている。純粋培養しているシアノバクテリアSynechococcus leopoliensisCCAP1405/1株(以下1405/1株)は、液体培地で増殖するが、寒天培地では増殖しない。共培養した細菌が寒天培地での1405/1株の増殖阻害を解除していると予想した。平成26年度にB. subtilis 168の遺伝子破壊ライブラリーの全2515株から、1405/1株増殖誘導能欠損株9株を得て関与遺伝子を同定した。平成27年度はB. subtilis 168のyvgQ、yvgR欠損株に着目して本機構の解明を目指した。yvgQ、yvgRはシステイン生合成における亜硫酸還元酵素の各因子であると推定され、寒天培地にシステインを添加するとyvgQ、yvgR欠損株の1405/1株増殖誘導能が相補された。システイン生合成経路の硫黄含有化合物が1405/1株の寒天培地上での増殖に関与していることが予想されたため、亜硫酸塩、システイン、硫化物を培地に加えたところ、硫化物を添加した場合に単独の1405/1株が寒天培地上で増殖した。さらに、硫化物を添加した培地で1405/1株とB. subtilis 168を共培養すると、1405/1株の増殖が抑制されたため、寒天培地上で硫黄源をめぐる競争関係にあると予想している。これらの結果の意義として、1405/1株を増殖させる機構にシステイン生合成経路の硫黄含有化合物が関与していることが初めてわかったことが挙げられる。寒天培地で単独では増殖しないS. leopoliensisCCAP1405/1株(以下1405/1株)が、Bacillus subtilis 168と同一寒天培地で共培養すると増殖する機構の解明を試みた。平成26年度の研究からにB. subtilis 168のシステイン生合成経路の亜硫酸還元酵素が1405/1株の寒天培地上での増殖に関与していることがわかった。本年度はさらに詳細に研究し、システイン生合成経路の硫黄含有化合物が1405/1株の寒天培地上での増殖に重要であることが示された。寒天培地上で1405/1株は十分量の硫黄含有化合物を得ることができないために増殖が抑制され、B. subtilis 168がそれを補っていると推定している。

B. subtilis 168の増殖誘導能欠損株のスクリーニング結果から、1405/1株の寒天培地上での増殖に関与する経路がいくつかあることが予想されているが、少なくともそのうちの1つには硫黄含有化合物が関与していることがわかったが、具体的にはどのようにしてB. subtilis 168が寒天培地上の1405/1株を増殖させているかについての機構の推定には至らなかった。B. subtilis 168の1405/1株増殖誘導の全容の解明には至らっていないが、機構の1つに関する知見を得ることができたので達成度を「おおむね順調に進展している」とした。純粋培養しているシアノバクテリアSynechococcus leopoliensisCCAP1405/1株(以下1405/1株)は、液体培地で増殖するが、寒天培地上では増殖できない。しかし、Bacillus subtilis 168などの従属栄養細菌を共培養すると1405/1株が増殖する。共培養した細菌が寒天培地での1405/1株の増殖阻害を解除していると予想した。そこで、従属栄養細菌が寒天培地で1405/1株を増殖させる能力に関与する遺伝子を同定し、この機構の解明を試みた。平成26-27年度にB. subtilis 168の1405/1株増殖誘導能欠損株をスクリーニングして関与遺伝子を同定してシステイン生合成における亜硫酸還元酵素の関与を示し、さらに寒天培地上で硫黄源をめぐる競合関係があると推察した。平成28年度はB. subtilis 168のシステイン生合成が1405/1株の増殖誘導にどのように関与しているかを調査するために、1405/1株増殖誘導能欠損株のシステイン生合成に関与する別の5つの遺伝子を欠損させた株を作成して増殖誘導を調査した。システインシンターゼをコードすると推定される遺伝子を破壊すると、増殖誘導能欠損株の誘導能が相補された。亜硫酸還元酵素は亜硫酸塩を硫化物に、システインシンターゼはその硫化物とO-アセチルセリンからシステインを合成することから、B. subtilis 168が生産する硫化物が増殖誘導に関係することが推察された。また、B. subtilis 168野生株と1405/1株増殖誘導能欠損株では培地中に存在する硫黄源の種類によって寒天培地上での硫黄源をめぐる競合関係が異なることが示された。B. subtilis 168は環境条件に応じて1405/1株の増殖を誘導するかを決定していると予想している。純粋培養しているシアノバクテリアSynechococcus leopoliensisCCAP1405/1株は、液体培地で増殖するが、寒天培地では増殖できない。B. subtilis 168のシステイン生合成経路における硫化物の供給によって1405/1株が増殖するようになると推察された。さらにB. subtilis 168は環境と自身の状態に応じて1405/1株の増殖を誘導するかを決定していることが示された。寒天培地で単独では増殖しないS. leopoliensisCCAP1405/1株が、別の従属栄養細菌と同一寒天培地で共培養すると増殖する機構の解明を試みた。主に従属栄養細菌が1405/1株を増殖させる能力に着目し、T-5株のトランスポゾンによるランダム遺伝子破壊株、B. subtilis 168の遺伝子破壊株ライブラリーから、寒天培地で1405/1株を増殖させる能力を欠損した株をスクリーニングし、関与遺伝子を同定することで、その機構を推定できると考え実験を行った。当初の計画通り、いくつかの1405/1株増殖誘導能欠損株が単離され、関与遺伝子が同定された。
ブラウン管ファンネルガラスからの鉛の回収と無害化

ブラウン管ファンネルガラスからの鉛の回収と無害化を目的として、還元溶融による金属鉛の回収と塩化揮発による鉛の除去について検討した。また、鉛を回収した残渣からの鉛の溶出性についても検討を加えた。その結果、ブラウン管ファンネルガラスの最適処理法を見出すことができた。ブラウン管のファンネルガラスを粉砕したファンネルダストを試料として、溶融還元法による鉛の分離・回収について検討を加えた。実験には高温雰囲気炉を用い、ファンネルダストに還元剤と成分調整のための試薬を添加し、溶融還元することで鉛を金属鉛として回収した。還元剤としては、鉄粉や活性炭の他、小麦粉やPEGなどの有機物を検討した。溶融還元において成分調整のための試薬を添加しないと、生成した金属鉛とガラスの分離性が悪く、溶融助剤としては炭酸ナトリウムが効果的であることが分かった。還元剤として、鉄粉はほとんど効果がなく、活性炭を用いると、品位約80%の金属鉛が得られ、その時の鉛の回収率は約65%であった。還元剤として小麦粉を用い、溶融助剤として炭酸ナトリウムを添加してファンネルダストを溶融還元すると、品位約94%の金属鉛が得られ、その時の鉛の回収率は、約81%であった。さらに、PEGやPETなどの有機物は、小麦粉と同等、あるいはそれ以上に有効な還元剤として働くことが分かった。小麦粉やPEGやPETなどの有機物が活性炭よりも還元剤として効果的であった理由は、有機物に含まれる炭素の他に水素も還元に寄与するためであると考えられる。溶融還元の残さである鉛回収後の発泡ガラスからの鉛の溶出濃度は、未処理のファンネルダストからの鉛の溶出濃度よりも高くなった。これは溶融助剤の添加による影響であると考えられ、溶融還元残さの無害化には、別途処理が必要であることが判明した。ブラウン管ファンネルガラスからの鉛の回収法として、これまでに一定の成果が認められた溶融還元について、ファンネルガラス中の酸化鉛を還元して金属鉛を得るための還元剤の種類と添加量を詳しく検討した。また、ファンネルダストを試料として、塩化揮発法による鉛の分離・回収について検討を加えた。溶融還元の還元剤としては、昨年度用いた小麦粉よりもPEGやPETといった有機化合物の方が還元能力が大きいことが分かった。また、炭酸ナトリウムといった溶融助剤を添加しないと、ガラスと金属鉛の分離性が悪いことが判明した。ペットボトルを粉砕したものを還元剤として用い、溶融助剤として炭酸ナトリウムを添加して溶融還元すると、約90%の回収率で純度90%以上の金属鉛が回収された。但し、鉛回収後の残渣からの鉛の溶出濃度は、鉛の含有量が減っているにもかかわらず、未処理のファンネルダストからの鉛の溶出濃度よりも高くなった。塩化焙焼では、塩化剤として塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムを検討したが、鉛の塩化揮発には塩化カルシウムが一番効果的であった。また、塩化焙焼においても炭酸ナトリウムといった溶融助剤の添加が効果的であることが判明した。なお、塩化焙焼による鉛の回収率は、溶融還元と比較して低いことが分かった。また、鉛回収残渣からの鉛の溶出性についても検討を加え、以下の結果を得た。還元剤として小麦粉を添加して還元溶融を行うことで、純度94%の金属鉛の回収に成功し、このときの鉛の回収率は81%であった。ファンネルガラスに溶融助剤として炭酸ナトリウムを添加することで、鉛の凝集・沈殿が促進された。還元剤として米ぬかを使用した場合も高い回収率(97%)で金属鉛を回収できた。還元剤として米ぬかを用いた場合、最適溶融条件は、溶融温度1200°C、溶融時間5時間、もしくは溶融温度1300°C、溶融時間4時間であった。還元溶融において残渣として生じる発泡ガラスの鉛含有量はファンネルガラスの6分の1になっているにもかかわらず、環境庁告示第46号溶出試験による鉛の溶出量はファンネルガラスよりも多かった。これは、溶融助剤として用いた炭酸ナトリウムによりシリカのネットワークが切断されたためであると考えられる。なお、ファンネルガラス、発泡ガラスともに、シリカの含有量を70%以上にすると、鉛の溶出量を環境基準値以下にすることができた。塩化揮発に及ぼす処理温度の影響について調査した結果、温度上昇とともに揮発率は向上した。塩化揮発の処理時間の影響について調査した結果、保持時間を長くすることで、800°C程度の低温でも揮発率を向上させることができた。800°Cにて3時間保持した場合の鉛の揮発率は、塩化ナトリウムと塩化カリウムで、それぞれ、27%、45%であり、1000°Cでは、それぞれ、76%、97%であった。空気に水蒸気を導入することにより、塩化揮発が促進されることが分かった。このとき、塩化ナトリウムと炭酸ナトリウムを添加したものの鉛の揮発率は88%であった。

ブラウン管ファンネルガラスからの鉛の回収法として溶融還元法と塩化揮発法を比較し、それぞれの特徴と処理条件が明らかとなった点は当初の計画どおりで、研究は順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。ブラウン管ファンネルガラスからの鉛の回収法として溶融還元法と塩化揮発法を比較すると、鉛の回収率は、溶融還元の方が勝っていることが判明した。また、溶融還元では鉛を金属鉛として回収できるため、塩化焙焼よりも効率的であると思われる。但し、鉛回収後の残渣からの鉛の溶出濃度は、鉛の含有量が減っているにもかかわらず、未処理のファンネルダストからの鉛の溶出濃度よりも高くなった。そこで今後は、鉛回収後の残渣からの鉛の溶出を抑えるためのガラスの成分調整および熱処理について検討を加える予定である。また、必要であれば、鉛回収後の残渣に塩化焙焼を行ない、残渣から鉛を除去して無害化することも検討する予定である。
中性子による核変換を利用した半導体中の不純物の微視的性質の理解と制御に関する研究

今年度は本研究の対象として、次世代デバイスでの利用が確実視されるSi(110)表面に着目した。研究の第一段階として本表面の清浄化手法の確立を行った。この過程で、外部直流電場を印加することで清浄表面構造の制御が可能であることを発見した。この現象を利用すると、従来複雑であったSi(110)清浄表面の構造を非常によく定義された構造に変換することが可能であることを示した。これは今後のSi(110)研究の基盤技術となるものである。さらに、今回新たに作成されたSi(110)清浄表面には、二つの有用な新規物性、(1)広大な一次元構造(2)表面カイラリティ、が発現することがわかった。(1):得られた清浄表面(16x2構造単一ドメイン)は、mmオーダーで均一な一次元構造を示すことがわかった。これほど広範囲で均一な一次元構造は極めて稀である。本構造は、上下を繰り返す一次元単原子ステップの集合体であり、量子細線等の一次元ナノ構造のテンプレートとして有用である。(2):16x2単一ドメイン構造は、表面カイラリティを有し、カイラリティ(右系、左系)の制御も可能になることがわかった。固体表面上へのカイラリティの導入は、不斉分子の不斉合成反応の不均一触媒設計において重要となる。今回作成された構造は従来報告されているものよりも広範囲でよく定義されたカイラリティを示すため、有効な実用触媒として機能する可能性がある。本発見は、今後Si(110)表面での不純物の微視的研究を含めた多岐の研究展開を可能とする。本研究の第一段階として、^<30>Si同位体濃縮薄膜を作製し、その構造および同位体組成の評価を行った。さらに作製した同位体濃縮薄膜に中性子線を照射し、薄膜および基板での電気特性変化を計測した。一方でSTMによる半導体中の不純物評価のための計測系の立ち上げを行った。^<30>Si同位体濃縮薄膜作製の段階では、まず炭酸ガスレーザーによる多光子解離反応を利用して、Si_2F_6気体を同位体選択的に分解し^<30>Siが濃縮したSiF_4気体を得た。ここで達成された^<30>Si最大濃度は31%であり、濃縮気体の最大収量は1.6gであった。次に得られた^<30>Si濃縮気体を原料として、プラズマCVD法により薄膜を作製した。薄膜の断面TEM観察により均質なアモルファスSi薄膜の形成が確認された。さらに薄膜中の^<30>Si同位体濃度をSIMS計測した結果、原料とほぼ同じ同位体組成比を有することが確認された。次に得られた^<30>Si同位体濃縮薄膜に熱中性子の照射を行った結果、薄膜の電気抵抗の低下が観察された。これにより、中性子により^<30>Siが^<31>Pに核変換され、薄膜がn型半導体となったことが確認された。一方、基板に高ドープのp型Siを用いれば、中性子照射によって基板の電気特性はほぼ変化しないことが確認された。以上から、本手法において微小p-n素子の実現可能性が示唆された。一方でSTMによるドーパント計測のための計測系として、バリアハイト計測、およびdI/dV計測系を立ち上げた。また、今後のSTMにおける表面計測の準備として、Si(110)表面の清浄化手法を確立した。
硬X線撮像分光による原始星の高空間分解能探査

我々はChandra衛星を用いてHH80/81と呼ばれる空間的スケールと速度の大きい原始星ジェットをX線で初めて検出した(Pravdo, Tsuboi, Maeda 2004 ApJ)。明るさはかつて我々がX線検出したジェット、HH2の60倍、しかし温度はHH2と変わらなかった。ジェットと周りの物質との衝突による衝撃波加熱がX線の起源と考えると、この温度は大きいジェット速度を反映していないことがわかった。我々はこのジェットのエンジンと考えられている大質量星からはX線を検出しなかったが、そのすぐ近傍から吸収を受けた硬X線を検出した。これはジェットの付け根を検出したものなのかもしれない。またXMM-Newton衛星ではHH168領域のジェットをX線検出した(Pravdo & Tsuboi 2005 ApJ)。可視光で明るい複数のノットのすきまをX線ノットが埋めるような構造をしていた。またそのエンジンと考えられるソース近傍から吸収を強く受けた硬X線を検出した。さらに空間分解能のよいX線観測で、電波ソースとの対応関係およびX線の微細構造を明らかにして起源にせまるべきであろう。我々はかつてX線観測を行ったオリオン分子運3領域を電波(VLAによる)観測した(Tsujimoto et al.2004 PASJ)。2つの電波ソースをその領域から検出し、両者とも近赤外対応天体を持つことを明らかにした。これらはClass I原始星と考えられる。硬X線ソースはこれらから1-2秒角ずれていた。これはClass I原始星から放出されたジェットを見ていると考えても矛盾しないことを示した。オリオン分子雲の超長時間観測を行い、主系列以前の星から中性鉄輝線を検出した(Tsujimoto et al.2005)。検出したソースは127のサンプル中の7天体であり、それらは全て観測中にフレアを起こし、熱的なX線放射をし、近赤外対応天体をもっていた。それらのX線が大きな吸収を受け(N_H>1x10^<22>cm^<-2>)、赤外超過を示していることから、この中性鉄輝線は磁気再結合でできたフレアループからのX線が星周円盤に照射し、吸収されて蛍光輝線として再放射されたものだと我々は解釈した。「チャンドラ」を用いて近傍の暗黒星雲のX線探査を行ない、Class 0/I原始星からのX線検出の有無について調べた(IAUシンポジウムにて招待公演)。より分子雲に埋もれたClass 0原始星に関しては現状の観測では感度が十分にないため我々が検出したClass 0候補以外は検出できていないが、Class I原始星は全ての分子雲においてほとんど全てがX線を出している可能性が高いことがわかった。Hyades領域において、褐色矮星のなかでもきわめて惑星に近い質量を持つ天体からX線を検出した(Atrophysical Journal Letter 55,L653、および記者発表)。今まで検出されてきた褐色矮星のサンプルと比較することにより、X線の輝度の減衰は温度の減衰よりも早く起こることがわかった。この進化の仕方は質量のより重たい太陽程度の天体の進化とよく似ており、X線放出のメカニズムは両者で共通なのではないかと結論付けた。Rho Oph分子雲における前主系列星のフレアを統合的に解析した(PASJ 55,653)。フレアの総数は71であり、これは主系列以前の天体における最も大きな標本である。解析の結果、進化段階つまりディスクのあるなしにかかわらずプラズマループの長さは星のサイズと同程度であり、進化が進むにつれて磁場が弱くなっていくという描像が得られた。従来、若い星における磁気活動は星とディスクとを結ぶループのつなぎかえによって起こるという説が多く考えられてきた。しかし今回、星の進化段階にはかかわらず磁気活動は太陽に見られるような星表面での現象で最も説明がつくことが示唆された。オリオン分子雲をNewton-XMM衛星で4回観測し、前主系列星のいくつかから大きなフレアを検出した。そのうちひとつは元素組成比がフレア中に変化していた。他のひとつはグレーティングのデータも解析可能であり、詳細な分光解析を行った結果、YSOとしては初めてフレア中のドップラーシフトを検出した(日本天文学会秋期、春季年会にて発表)。WC7型+O45型の連星系であるWR140をチャンドラ衛星で2回観測した。それぞれのフェーズでのNe edgeの構造、水素状に電離したNeのKβ、Kγの強い輝線の強度からX線放射が星風の衝突領域で最も優勢に行われていることを強く示唆した(日本天文学会秋期、春季年会にて発表)。

可視光で明るい複数のノットのすきまをX線ノットが埋めるような構造をしていた。またそのエンジンと考えられるソース近傍から吸収を強く受けた硬X線を検出した。さらに空間分解能のよいX線観測で、電波ソースとの対応関係およびX線の微細構造を明らかにして起源にせまるべきであろう。我々はかつてX線観測を行ったオリオン分子運3領域を電波(VLAによる)観測した(Tsujimoto et al.2004 PASJ)。2つの電波ソースをその領域から検出し、両者とも近赤外対応天体を持つことを明らかにした。これらはClass I原始星と考えられる。硬X線ソースはこれらから1-2秒角ずれていた。これはClass I原始星から放出されたジェットを見ていると考えても矛盾しないことを示した。オリオン分子雲の超長時間観測を行い、主系列以前の星から中性鉄輝線を検出した(Tsujimoto et al.2005)。検出したソースは127のサンプル中の7天体であり、それらは全て観測中にフレアを起こし、熱的なX線放射をし、近赤外対応天体をもっていた。それらのX線が大きな吸収を受け(N_H>1x10^<22>cm^<-2>)、赤外超過を示していることから、この中性鉄輝線は磁気再結合でできたフレアループからのX線が星周円盤に照射し、吸収されて蛍光輝線として再放射されたものだと我々は解釈した。
19世紀末から20世紀初頭におけるエゴチズムの系譜－バレスとプルーストを中心に

本年度は、今までの研究をさらに広く歴史的な観点から捉え直す作業に従事した。特に19世紀後半に流行したイデアリスムとの関係でバレスからプルーストに至るエゴチズムの系譜を捉えることを試みた。特に哲学の領域における19世紀フランス・イデアリスムについて、関連資料にあたり知見を深めた。具体的には、ショーペンハウアー哲学の直接的、間接的な影響の元、独自のやり方で個々のイデアルなものを求めていった作家群、ユイスマンス、バレス、ジッド、ヴァレリー、ノワイユ夫人などのテクストを広く調査した。個々の作家の中で、いかに「魂」「イデア」「理想」「現実」「真理」「信仰」といったキーワードと「自我」が結び付けられて語られているのか、先行研究に目配りをしつつ各々の場合について整理を進めた。そのような作業から、個々の作家が、フランスに輸入されたドイツ観念論、ショーペンハウアーの哲学からどのように距離をとって、自らの自我理論を構想しているのか、ということをできる限り調査した。また当時の哲学的言説一般についても、主に雑誌媒体を中心として、長期休暇中でのフランスの国立図書館での作業を通じて、可能な限り調査を行った。その上で、当時紹介されていたドイツ観念論経由のエゴについての言説と、バレス、プルーストのエゴ理論を比較検討する作業に着手した。その成果の一部をもとに、論文「La methode de la litterature compaee」を執筆している。また研究成果の一部を一般読者向けに分かりやすく解説した書物を、光文社新書より『主体の系譜ー日仏哲学比較』(仮題)として出版することも決定している。研究を進めるにつれて、当初予定していた建築と音楽のイメージ比較と同じ程度、身体の問題系が重要であることが見えてきた。特に舞踏と建築、舞踏と音楽のイメージの重なりが、バレスからプルーストに至る、エゴチズムの系譜を浮き彫りにするのに、有効であることが確認できた。そのため、エゴチズム関連の資料で、身体論、舞踏論関連のテクストを渉猟する必要が生じ、そちらの方向でも研究を進めることになった。この点は当初の予定ではなかった方向性であるが、研究課題をより深くとらえるために必要な観点であった。とはいえ、研究計画全体に決定的な変更を強いるものでもない。また作家に影響を与えたと思われる哲学的ディスクールについても、調査は進んでいる。特にイデアリスムの時代風潮の把握は、大いに進展したとの感を抱いている。したがって、本研究はおおむね研究計画通りに順調に進展していると言える。今後、さらに包括的な視点から19世紀末から20世紀初頭にかけてのエゴチズムの展開を追っていくことになる。特に、最終年度は後期からのサバチカルを利用し、フランスその他海外での研究を遂行する予定である。以降の研究では、従来のフランス文学、哲学研究の枠を多少はみだし、舞踏論、舞踏理論の領域でもより詳しく調査し研究を進める予定である。したがって最終的に、本研究の成果は、フランス文学研究、哲学研究のみならず、舞踏学にも寄与するものとなるであろう。そのような観点から、特に最終年度後期からは、今までの研究成果を一冊の書物にまとめる作業が中心となることが予想される。プルーストの決定稿、草稿に関して、エゴチズムの問題系がいかに展開しているのかを調査した。またメッス市立図書館、フランス国立図書館等で、バレスの残したテクスト、書簡にあって、いかにエゴチズムの問題が生まれ、発展していったのかを調査し、先行研究を参考に問題系を整理した。また『精霊の息吹』の舞台であるシオンの丘に実際に足を運び、現地で教会関連の資料を収集できたのは大きな成果であった。そのような作業に基づき、同年に出版されたモーリス・バレスの『精霊の息吹』と『失われた時を求めて』の第1巻「スワン家の方」に焦点を絞り、「自我」「イデア」「現実」「信念」「信仰」「真実」といったキーワードが二つのテクストの中でいかに使われているかを比較検討した。そこから、エゴチズムの系譜としてバレスとプルーストの二つの作品を捉え分析し、その成果を「『精霊の息吹』と「スワン家の方」ーエゴチズムの系譜」というフランス語論文にまとめた。プルーストの教会やコンブレーの風景とバレスのそれの共通点と差異を分析することから、バレスからプルーストにかけてエゴチズムの展開のあり方を浮き彫りにすることが可能であることが分かったのは大きな収穫であった。またキリスト教信仰の表象、そこからの距離の取り方についても両者の共通点と差異が明確になったのは、研究を進めるうえで非常に重要な進歩であった。またこれは論文の形ではまだ発表するに至ってはいないが、プルースト美学の基礎概念の一つである「信念」に、バレスのエゴチズムの影響が強く認められることが、方向性として見えてきた。バレスからプルーストにあって、いかにエゴチズムの問題が展開していくのか、という問題について、一定の研究成果が得られた。当初の予定ほど、草稿、書簡を含めたテクストの網羅的な調査は進んではいないが、問題系の整理、という意味では大きな進歩があった。今年度以降もテクストの網羅的な調査を続けていく予定である。しかしながらバレスのエゴチズムの複雑さ、作品ごとの変遷についてはさらなる詳細な分析が必要であることが分かってきた。従来の研究ではあまり触れられることがなかったが、プルーストとの比較を通じて見通しを立ててみると、バレスのエゴチズムの特徴がより鮮明に浮かび上がることが分かった。

その意味で、『精霊の息吹』がバレスのエゴチズムの展開にあって、一つのターニングポイントとなることが判明したのは大きな成果であったが、この点についてはバレス、プルースト双方の先行研究をより精密に読解し、個々のエゴチズムの分析の精度を上げていく必要がある。当初の予定よりも、よりこの作業に力を注ぐべきであることが予想される。とはいえ、研究計画を大幅に変更する必要も特に認められない。このようなことから、研究は概ね順調に推移していると言える。前年度に引き続き、バレスのエゴチズムの中にプルースト的な2つの自我の区別の萌芽がいかに現れているのか、あるいはプルーストのテクストの中にいかにバレスのエゴチズムの概念体系が影を落としているのか、という点について、詳しく両者のテクストを読解してく作業に従事した。それぞれの作家の書簡、作品準備ノートと作品とを比較検討し、そこから、バレスの場合は、自我が土地や死者との関係の中で統一性を獲得していくその歩みの中に、いかにプルースト的な2つの自我の区別が見られるのかを調査し、プルーストの場合には、作品を練り上げていく過程で、どのような場合に2つの自我の断絶が不明瞭になっていくのか、という点について、考証を重ねた。また、ドイツ観念論を中心とした、当時の思想状況を詳しく調査した。特にプルーストにおけるドイツ観念論受容、さらにはフランスエゴチズムに対するドイツ観念論の受容は、少なからずロマン主義的な回路を通ってなされていることを再確認した。この点において、プルーストとフィヒテ、ノヴァーリスの比較検討が、フランスのエゴチズムの展開の理解に資するであろう、という見通しを得た。また、前年度に続き、バレスのテクストにおける、自我概念と他の概念(「真理」「現実」「信念」「イデア」等)がいかに結びついているのかを検討し、それぞれの自我概念の概念構成の分析を進めた。こうした成果の一部は、今年の夏に光文社から出版を予定している『恋愛文化の諸相ーイデアと自我とロマン主義』(仮題)にて、発表される。予想通り、ドイツ観念論とフランスイデアリスム、エゴチズムの系譜の関係性は非常に複雑で、作家ごとに概念の取り扱い方、その微妙なニュアンスが違うために、全体的な把握が難しい。その中でもバレスとプルーストという、お互い密な影響関係がありつつも、同時に様々な相違点も抱える2人の作家の比較は、かなりの慎重さを要求する作業であることを再確認した。そのため、バレスとプルーストの個々のテクストの細かい比較、エゴチズムに関連する概念の比較検討に、多くの時間を割くことになり、いまだ決定的な方向性は見えてきてはいない。とはいえ、これは計画書にも記した通り、想定内の困難であり、より精密なイメージ分析、音楽と建築のイメージを読み解いていく際に、ある程度は解消されると思われる。また、今までの研究を「恋愛」という視点から、一般の読者に向けてまとめなおす、という機会を得たために、より広い視点からエゴチズムの問題系をとらえなおすことが可能になったのは大きな収穫であった。本年度は、今までの研究をさらに広く歴史的な観点から捉え直す作業に従事した。特に19世紀後半に流行したイデアリスムとの関係でバレスからプルーストに至るエゴチズムの系譜を捉えることを試みた。特に哲学の領域における19世紀フランス・イデアリスムについて、関連資料にあたり知見を深めた。
2次元クラスターとしての薄膜の物理化学的挙動

温度10Kの金属表面に窒素プラズマスプレーし、窒素原子を含む窒素分子薄膜を蒸着した。これを水素プラズマスプレーして、薄膜と水素原子を反応させた。反応後、基板温度を一定速度で昇温し、昇温脱離質量スペクトル(TPMS)を測定した。TPMSの解析により、薄膜中にアンモニア分子が生成したことが分かった。さらに、膜厚依存性を検討したところ、H原子は少なくとも200分子層の窒素分子層を拡散移動し、N原子を水添してアンモニア分子を生成することが分かった。さらに、CO膜を蒸着して、これを水素プラズマ処理したところ、ホルムアルデヒドとメタノールが生成することが分かった。反応時間の増加で、メタノールこ生成量が増大した。これは、薄膜中で、逐次的水添反応、CO→HCO→H2CO→H2COH→CH3OHが生起したことを示す。このようなH原子のトンネル効果を伴う低温化学反応は、星間空間における宇宙塵が化学進化に重要な役割を果たすことを示唆する。
RNA干渉法によるキメラがん遺伝子に対する分子標的治療法の開発

悪性軟部腫瘍においては、染色体転座による腫瘍細胞特異的なキメラ融合蛋白質の出現が、腫瘍発生の重要な要因の一つであると考えられている.このような背景から、新たな治療の選択肢の一つとして、短鎖干渉性二重鎖RNA(siRNA)を用いたキメラ遺伝子を標的とする治療法の開発を目指した.これまでの研究から、TLS-CHOPキメラ遺伝子に対するsiRNAを用いた治療法の開発を検討してきた.その結果、TLS-CHOPキメラ遺伝子の発現量を1/5に減少させ、腫瘍細胞の増殖を25%程度抑制することのできる特異的siRNA配列を確定した.しかしながら、in vivoの動物モデルにおいては、腫瘍細胞増殖抑制効果は確認されなかった.一方、TLS-CHOPは転写因子として機能することが知られている.その下流分子の一つであるDOL54も癌遺伝子として作用することが判明しており、DOL54特異的siRNAは1種のMLS/RCLS由来培養細胞の増殖を顕著に阻害した.しかし、DOL54はMLS/RCLSの半数程度でしか発現誘導されない.そこで、TLS-CHOP発現vectorまたはcontrol vectorを導入した細胞同士、及び、MLS/RCLS由来の細胞にTLS-CHOP siRNAまたはcontrol siRNAを導入したもの同士でそれぞれマイクロアレイを行ない、TLS-CHOPの下流で、分子標的治療の標的分子として治療効果の高い分子の検索を行なった.現在、標的分子の候補を50遺伝子に絞り込んで腫瘍増殖抑制能を検討している.また、我々はsiRNAと脂肪分化誘導剤の両者の併用による粘液型脂肪肉腫の治療の可能性も検討している.一方、最近がん遺伝子産物に対する特異抗体を用いた分子標的治療が開発され、臨床においても大きな効果が示されている.このような背景から、本年度、我々は粘液型脂肪肉腫に特異的に発現するTLS-CHOPキメラ遺伝子に対する特異抗体を開発した.現在本抗体を粘液型脂肪肉腫由来の培養細胞に導入し、その増殖抑制能を検討している.今後はさらに、臨床応用にむけてin vivoでの効果を検討していきたい.悪性軟部腫瘍においては、染色体転座による腫瘍細胞特異的なキメラ融合蛋白質の出現が、腫瘍発生の重要な要因の一つであると考えられている.このような背景から、新たな治療の選択肢の一つとして、短鎖干渉性二重鎖RNA(siRNA)を用いたキメラ遺伝子を標的とする治療法の開発を目指した.これまでの研究から、TLS-CHOPキメラ遺伝子に対するsiRNAを用いた治療法の開発を検討してきた.その結果、TLS-CHOPキメラ遺伝子の発現量を1/5に減少させ、腫瘍細胞の増殖を25%程度抑制することのできる特異的siRNA配列を確定した.しかしながら、in vivoの動物モデルにおいては、腫瘍細胞増殖抑制効果は確認されなかった.一方、TLS-CHOPは転写因子として機能することが知られている.その下流分子の一つであるDOL54も癌遺伝子として作用することが判明しており、DOL54特異的siRNAは1種のMLS/RCLS由来培養細胞の増殖を顕著に阻害した.しかし、DOL54はMLS/RCLSの半数程度でしか発現誘導されない.そこで、TLS-CHOP発現vectorまたはcontrol vectorを導入した細胞同士、及び、MLS/RCLS由来の細胞にTLS-CHOP siRNAまたはcontrol siRNAを導入したもの同士でそれぞれマイクロアレイを行ない、TLS-CHOPの下流で、分子標的治療の標的分子として治療効果の高い分子の検索を行なった.現在、標的分子の候補を50遺伝子に絞り込んで腫瘍増殖抑制能を検討している.また、我々はsiRNAと脂肪分化誘導剤の両者の併用による粘液型脂肪肉腫の治療の可能性も検討している.一方、最近がん遺伝子産物に対する特異抗体を用いた分子標的治療が開発され、臨床においても大きな効果が示されている.このような背景から、本年度、我々は粘液型脂肪肉腫に特異的に発現するTLS-CHOPキメラ遺伝子に対する特異抗体を開発した.現在本抗体を粘液型脂肪肉腫由来の培養細胞に導入し、その増殖抑制能を検討している.今後はさらに、臨床応用にむけてin vivoでの効果を検討していきたい.白血病・骨軟部腫瘍の原因の大部分は染色体異常に起因している。特に、悪性軟部腫瘍においては、染色体転座による腫瘍細胞特異的なキメラ融合蛋白質の出現が、腫瘍発生の重要な要因の一つであると考えられている。これらの悪性軟部腫瘍の治療は化学療法に抵抗性であるため、手術が第一選択となる。しかし、根治的な手術ができない症例、また肺に転移した症例は予後不良である。このような背景から、新たな治療の選択肢の一つとして、短鎖干渉性二重鎖RNA(siRNA)を用いたキメラ遺伝子を標的とする治療法の開発を目的としている。今年度は、軟部肉腫の中で、TLS-CHOPキメラ遺伝子を発現している粘液型脂肪肉腫に注目した。そこで、まず我々は、TLS-CHOPキメラ遺伝子を恒常的に発現する培養細胞株の樹立を行った。次にTLS-CHOPキメラ遺伝子の発現を蛋白レベルで確認するため、抗体の抗原として、正常では存在せずキメラ遺伝子の形成された時のみ翻訳される領域の合成ペプチドを作成した。このペプチドをウサギに免疫して、TLS-CHOPキメラ遺伝子特異的ポリクロナル抗体の作製に成功した。さらに、本キメラ遺伝子を特異的な標的とするsiRNAを合成した。TLS遺伝子は多くの組織に発現しているが、CHOP遺伝子は正常の状態では発現しない。

このため、siRNAの設計にあたっては、キメラ遺伝子のCHOPに相当する部分を標的にした。その結果、TLS-CHOPキメラ遺伝子の発現低下を示す配列を同定した。一方、siRNAを臨床応用する場合の問題点として、組織内への導入が困難なことがあげられる。本研究においては、最近開発されたsiRNAベクターに改良を加え、ウイルスベクターからsiRNAを産生できるようなレトロウイルスベクターの開発を行なった。白血病・骨軟部腫瘍の原因の大部分は染色体異常に起因している.特に、悪性軟部腫瘍においては、染色体転座による腫瘍細胞特異的なキメラ融合蛋白質の出現が、腫瘍発生の重要な要因の一つであると考えられている.これらの悪性軟部腫瘍の治療は化学療法に抵抗性であるため、手術が第一選択となる.しかし、根治的な手術ができない症例、また肺に転移した症例は予後不良である.このような背景から、新たな治療の選択肢の一つとして、短鎖干渉性二重鎖RNA(siRNA)を用いたキメラ遺伝子を標的とする治療法の開発を目的としている.今年度は、TLS-CHOPキメラ遺伝子に対するsiRNAを設計し、その発現抑制効果をreal-time PCR法にて確認した.具体的には、TLS-CHOP遺伝子の11箇所の配列に対するsiRNAを合成し、昨年度樹立したTLS-CHOPキメラ遺伝子を発現する腫瘍細胞に導入し、発現抑制を検討した.さらに、最も抑制効率の高かったsiRNAを用いてTLS-CHOPキメラ遺伝子を発現する粘液型脂肪肉腫由来の培養細胞における、増殖抑制効果を検討した.その結果、粘液型脂肪肉腫由来の培養細胞において、細胞増殖の抑制が観察された.また、我々はsiRNAと脂肪分化誘導剤の両者の併用による粘液型脂肪肉腫の治療の可能性も検討している.一方、最近がん遺伝子産物に対する特異抗体を用いた分子標的治療が開発され、臨床においても大きな効果が示されている.このような背景から、本年度、我々は粘液型脂肪肉腫に特異的に発現するTLS-CHOPキメラ遺伝子に対する特異抗体を開発した.現在本抗体を粘液型脂肪肉腫由来の培養細胞に導入し、その増殖抑制能を検討している.今後はさらに、臨床応用にむけてin vivoでの効果を検討していきたい.悪性軟部腫瘍においては、染色体転座による腫瘍細胞特異的なキメラ融合蛋白質の出現が、腫瘍発生の重要な要因の一つであると考えられている.このような背景から、新たな治療の選択肢の一つとして、短鎖干渉性二重鎖RNA(siRNA)を用いたキメラ遺伝子を標的とする治療法の開発を目指した.これまでの研究から、TLS-CHOPキメラ遺伝子に対するsiRNAを用いた治療法の開発を検討してきた.その結果、TLS-CHOPキメラ遺伝子の発現量を1/5に減少させ、腫瘍細胞の増殖を25%程度抑制することのできる特異的siRNA配列を確定した.しかしながら、in vivoの動物モデルにおいては、腫瘍細胞増殖抑制効果は確認されなかった.一方、TLS-CHOPは転写因子として機能することが知られている.その下流分子の一つであるDOL54も癌遺伝子として作用することが判明しており、DOL54
聴覚障害者の音声コミュニケーションのための双方向音声情報交換システムの開発

本研究による成果をまとめると次のとおりである。・ケプストラム分析合成に基づく音声の変換加工方式を提案した。本方式は、これまで補聴器のためのディジタル処理として有効と考えられている、スペクトルレベル圧縮(感音性難聴者)、話速変換(老人性難聴)をベースに、更に難聴者に聞き取り易い音質に変換するためのピッチ変換(声質変換)などの複数の補聴処理を同時に処理可能な方式(複合補聴処理)と言える。本処理アルゴリズムについては、先に試作したDSPを用いたスピーチプロセッサ上の実現が可能である。・PCと外部制御装置からなる上記の変換加工処理の評価システムを構築した。メニュー画面上で、所望の補聴処理を選択できると同時に、試験音声の再合成及び試聴を通して、最適な変換加工パラメータを被験者自身で調整することを目的としたシステム構成となっている。・本変換加工方式における最適パラメータの設定。これは、主に声質変換時の再合成音声の自然性の保持及び音韻性の復元において重要なピッチ変換係数とスペクトル周波数軸の伸縮係数を定めるためものである。この結果、男声から女声への変換あるいはその逆変換を行ったとしても、その音韻性はもちろん、再合成音の自然性を保つことが可能となった。・高ピッチ変換時のピッチ周期の微細制御法の確立。高ピッチ変換時に問題となるサンプル周期(整数サンプル指定)の荒さに起因する再合成音声の不自然さ、音質低下を補償するために再サンプリングと全域通過フィルタを組み合わせた処理手法を開発した。本処理により、実際のサンプル周期の数%精度の分解能でピッチ周期を指定することが可能となり、再合成音声の品質の向上を図った。本研究では、双方向通信の変換システムの開発までは至らなかったが、提案した変換加工処理は、難聴者の劣化音声の復元のための手法としても転用できる可能性があり、今後その復元規則の解明及びシステム化を図っていく予定である。1:音声特徴の聴覚/触覚情報変換方式について音声の韻律情報(ピッチ・インテンシティ)及び各種子音特徴抽出処理法について検討し、DSPを用いたスピーチプロセッサ上での実時間処理を実現した。また、従来の母音情報の振動パタン刺激方式に加え、韻律情報の電気刺激呈示に関する基礎的実験を行い、その効果を確認した。2:ディジタル補聴装置の開発DSPを用いたディジタル補聴装置として、新たに外部調整機能を付加したスタンドアロンタイプの装置を試作した。本装置は、本研究でのシステム化を図る上で主要な要素であり、双方向音声変換処理プログラムを実装する予定である。3:声質変換処理に基づく新たな補聴方式について本処理方式の確立は、難聴者に聴き易い音声の提供と難聴者の劣化音声の復元を目的とするものであり、本研究での主要な課題である。本年度は、その声質変換の基礎となるケプストラム分析合成方式の検討を行った。処理プログラムの作成及びそのプロトタイプのスピーチプロセッサ上での実時間処理を実現した。本年度分の研究実績の概要は以下のとおりである。1.声質変換補聴方式の処理アルゴリズムの検討難聴者から健聴者への音声提供のための劣化音声の復元あるいは難聴者への補聴音声の提供の双方向通信のための新たな声質変換補聴方式の詳細な検討を行った。声質変換時の自然性改善のためのスペクトル周波数軸伸縮処理及びピッチ周期の微細制御方式を新たに提案した。また、話速変換処理アルゴリズム及びスペクトル圧縮処理を付加することで、総合的な声質変換補聴処理を確立した。

2.スピーチプロセッサの製作音声情報の触覚変換のための音声特徴抽出あるいは声質変換補聴音声のための音声分析・合成に用いることを目的として、従来より小型で高性能のDSPを用いたスピーチプロセッサを試作し、二つの処理アルゴリズムの実装を行い、動作を確認した。健聴者による聴取実験により、上記1.の効果は確認できたが、難聴者による実験は本年度内に実施するには至らなかった。
大光度赤外銀河のダスト放射の起源の研究

銀河形成進化の研究において、単位時間当たりに形成される星の質量、いわゆる星形成率はもっとも基本的な物理量として精力的に研究されている。星形成率の観測的測定において、長年にわたって検証されてきたにも関わらず難しい問題として残っているのが、星間塵(ダスト)によって隠された星形成活動の正確な評価である。先行研究において、宇宙年齢が現在の1/3から半分の頃まで(100億年前から70億年前)の銀河の星形成はその9割以上がダストに隠されていたことが分かってきている。ダストに隠された星形成活動によって生成されたエネルギーはダスト粒子に吸収され、強烈な遠赤外線として放射されるため、ダストを多く持つ星形成銀河は赤外線銀河として観測される。このため、爆発的な星形成をしている銀河(スターバースト銀河)は多くが大光度赤外線銀河となっている。しかし、現在の宇宙に存在する大光度赤外銀河と銀河進化初期のそれとは様々な性質が異なっており、その進化の軌跡は解明されていない。本研究では、日本の赤外線天文衛星AKARIによって観測された深探査領域のデータを中心に紫外線や可視光、近赤外線などの観測を加え、様々な宇宙年齢における赤外線銀河の物理的性質(星形成率、ダスト量、金属量、活動銀河核の有無)を検証し、宇宙の星形成の大半を占めるダストに隠れた星形成銀河の進化の統一的描像を構築する。H25年度は前年度に引き続きAKARI南天深探査領域(ADF-S), AKARI北黄極領域深探査(NEP)のデータにより詳細な解析を行い、AGNとの自動分類を用いて赤外線銀河のエネルギー源が活発な星形成に起因することを確かめた。銀河のSVM(サポートベクターマシーン)による分類法を用い、可視光深探査VIPERSのデータに応用した。これらの結果はべて論文として公表済みであるSVMによる銀河の様々な物理的性質(活動銀河核の有無、星形成の性質など)の分類は多くの銀河探査データに適用され、特にVIPERSプロジェクトにおいて飛躍的な発展をみせた。これは出版論文に反映されている。その汎用性の高さは当初予想だにしていなかったレベルであり、計画以上の進展といえる。観測データ解析、統計解析、モデル構築全てバランスよく進捗している。今後は赤外銀河に限らず他の種類の星形成銀河、あるいは星形成を停止した銀河へのSVMの応用へと発展させる。また、銀河を構成する星を分類し、化学進化の様子を探る応用の可能性を探っている。このために、観測データのみならず赤外線銀河のスペクトルエネルギー分布のモデルも活用する。また赤外銀河の環境も検証し、宇宙の構造形成進化における赤外銀河の出現の原因を宇宙論的観点から解明することを目標とする。

本研究では、日本の赤外線天文衛星AKARIによって観測された深探査領域のデータを中心に紫外線や可視光、近赤外線などの観測を加え、様々な宇宙年齢における赤外線銀河の物理的性質(星形成率、ダスト量、金属量、活動銀河核の有無)を検証し、宇宙の星形成の大半を占めるダストに隠れた星形成銀河の進化の統一的描像を構築する。H24年度はAKARI南天深探査領域(ADF-S),AKARI北黄極領域深探査(NEP)のデータを解析し、スペクトルエネルギー分布から赤外銀河の星形成史および化学進化を明らかにした。この成果は論文として投稿済みである。また赤外線銀河のSVM(サポートベクターマシーン)による分類法を確立し、可視光深探査VIPERSのデータに応用した研究を進め、論文を投稿した。銀河形成進化の研究において、単位時間当たりに形成される星の質量、いわゆる星形成率はもっとも基本的な物理量として精力的に研究されている。星形成率の観測的測定において、長年にわたって検証されてきたにも関わらず難しい問題として残っているのが、星間塵(ダスト)によって隠された星形成活動の正確な評価である。先行研究において、宇宙年齢が現在の1/3から半分の頃まで(100億年前から70億年前)の銀河の星形成はその9割以上がダストに隠されていたことが分かってきている。ダストに隠された星形成活動によって生成されたエネルギーはダスト粒子に吸収され、強烈な遠赤外線として放射されるため、ダストを多く持つ星形成銀河は赤外線銀河として観測される。このため、爆発的な星形成をしている銀河(スターバースト銀河)は多くが大光度赤外線銀河となっている。しかし、現在の宇宙に存在する大光度赤外銀河と銀河進化初期のそれとは様々な性質が異なっており、その進化の軌跡は解明されていない。H25年度は前年度に引き続きAKARI南天深探査領域(ADF-S), AKARI北黄極領域深探査(NEP)のデータにより詳細な解析を行い、AGNとの自動分類を用いて赤外線銀河のエネルギー源が活発な星形成に起因することを確かめた。銀河のSVM(サポートベクターマシーン)による分類法を用い、可視光深探査VIPERSのデータに応用した。これらの結果はべて論文として公表済みである初年度の目標としていた観測データとの比較、およびダストの散乱理論と星間物質の多相モデルの導入という3つの柱を全て実行できたこと、学会等での発表、論文投稿までこぎつけていることから、十分順調に進展しているといえる。その他の関連研究も進んだことから、当初の計画よりも進展が速いと考えている。この研究によって新しく開発したSVMによる赤外線天体分類法は、可視光の分光サーベイにも適用できることが分かり、VIPERSのデータに適用した新研究も進んでいる。この成果は論文として既に投稿した。また単なる分類アルゴリズムの域を超えて低高度活動銀河核の物理を探る手段としても発展している。これは、本研究の目的である赤外銀河のエネルギー源探求につながる進展であり、予想よりも大きな成果である。SVMによる銀河の様々な物理的性質(活動銀河核の有無、星形成の性質など)の分類は多くの銀河探査データに適用され、特にVIPERSプロジェクトにおいて飛躍的な発展をみせた。これは出版論文に反映されている。その汎用性の高さは当初予想だにしていなかったレベルであり、計画以上の進展といえる。