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すばる望遠鏡近赤外分光器IRDによる系外惑星探査とキャラクタリゼーション

Research Project

Project/Area Number 19J11805
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石塚 将斗  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords系外惑星 / 分光 / 装置開発 / 惑星大気
Outline of Research at the Start

私は、すばる望遠鏡高分散分光器IRDを用いて系外惑星の発見・特徴付けを目指した研究を行います。小さい地球型惑星を検出するためには、高い装置安定性と慎重な解析が必要になります。私はそのための装置開発および解析の研究を行います。また、SCExAOというすばる望遠鏡の補償光学システムとIRDを組み合わせることで、系外惑星の大気を直接観測することができます。私はそのために必要な装置開発の研究も行います。

Outline of Annual Research Achievements

(1)IRD用モードスクランブラーについて Ishizuka et al. (2018)で効率はやや下がるが、さらに安定性が増すことがわかった「ダブルファイバスクランブラー」を更に組み合わせた場合についても、試験が進んでいる。安定性試験のため、昨年度整備した外部からダブルファイバスクランブラーの有無を切り替えられる機構を用いて、有の場合のデータも取得を継続している。今後の長期的な安定性を比較することで、最適なモードスクランブラーが決定できる。
(2)M型星周囲の惑星探査について すばる望遠鏡での戦略的観測の開始から約2年が経過した。今までの観測で、125天体について1回以上視線速度を測定し、38天体がモニター観測に適した天体であることを確認できた。天候不順などの原因によって、シミュレーションより得られたデータ数は少なかったが、観測はおおむね順調に進んだ。
(3)SCExAO+IRDによる惑星のキャラクタリゼーションについて 本年度はSCExAO+IRD(正式名称:REACH)の組み合わせによる観測が実際に開始された。REACHを用いてHR8799eという惑星の高分散分光観測を行った。HR8799bcdeは非常に有名な惑星系であるが、最も内側を公転するHR8799eについては、中心星との角距離が小さいことから観測が難しく、詳しい大気の情報は得られていない。このような惑星の観測には、REACHが非常に適している。現在、データ解析中である。また、昨年度予定されていたIRDによるホットジュピターの高分散分光観測の代替として、すばる望遠鏡の可視高分散分光器HDSのアーカイブデータを用いた系外惑星のキャラクタリゼーションを継続して行った。2天体の大気中にチタンやその化合物のシグナルを検出することができた。これらの成果について、1本論文を出版し、もう1本を現在執筆中である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Hawaii(米国)

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  • [Int'l Joint Research] SRON Netherlands Institute/Queen’s University Belfast(英国)

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  • [Journal Article] Neutral Metals in the Atmosphere of HD 149026b2021

    • Author(s)
      Ishizuka Masato、Kawahara Hajime、Nugroho Stevanus K.、Kawashima Yui、Hirano Teruyuki、Tamura Motohide
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 161 Issue: 4 Pages: 153-153

    • DOI

      10.3847/1538-3881/abdb25

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First Detection of Hydroxyl Radical Emission from an Exoplanet Atmosphere: High-dispersion Characterization of WASP-33b Using Subaru/IRD2021

    • Author(s)
      Nugroho Stevanus K.、Kawahara Hajime、Gibson Neale P.、de Mooij Ernst J. W.、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 910 Issue: 1 Pages: L9-L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abec71

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Precision radial velocity measurements by the forward-modeling technique in the near-infrared2020

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Kuzuhara Masayuki、Kotani Takayuki、Omiya Masashi、Kudo Tomoyuki、Harakawa Hiroki、Vievard Sebastien、Kurokawa Takashi、Nishikawa Jun、Tamura Motohide、Hodapp Klaus、Ishizuka Masato、Jacobson Shane、Konishi Mihoko、Serizawa Takuma、Ueda Akitoshi、Gaidos Eric、Sato Bun’ei
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 72 Issue: 6 Pages: 93-93

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa085

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal exoplanets in time - XI. The orbit and radiation environment of the young M dwarf-hosted planet K2-25b2020

    • Author(s)
      Gaidos E、Hirano T、Wilson D J、France K、Rockcliffe K、Newton E、Feiden G、Krishnamurthy V、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A、Vievard S
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 498 Issue: 1 Pages: L119-L124

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slaa136

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Limits on the Spin-Orbit Angle and Atmospheric Escape for the 22 Myr Old Planet AU Mic b2020

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Krishnamurthy Vigneshwaran、Gaidos Eric、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 899 Issue: 1 Pages: L13-L13

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aba6eb

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal exoplanets in time - X. The orbit and atmosphere of the young ‘neptune desert’-dwelling planet K2-100b2020

    • Author(s)
      Gaidos E、Hirano T、Mann A W、Owens D A、Berger T A、France K、Vanderburg A、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 495 Issue: 1 Pages: 650-662

    • DOI

      10.1093/mnras/staa918

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evidence for Spin-Orbit Alignment in the TRAPPIST-1 System2020

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Gaidos Eric、Winn Joshua N.、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 890 Issue: 2 Pages: L27-L27

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab74dc

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] IRD 戦略枠観測 : Search for Planets like Earth around Late-M Dwarfs - Precise Radial Velocity Survey with IRD2019

    • Author(s)
      佐藤文衛
    • Organizer
      天文学会春季年会
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  • [Presentation] Development of the Extremely High-Contrast, High Spectral Resolution Spectrometer REACH for the Subaru Telescope2019

    • Author(s)
      小谷隆行
    • Organizer
      In the Spirit of Lyot 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] REACH: Scientific Overview of Extremely High-Contrast Spectroscopy at the Subaru Telescope2019

    • Author(s)
      河原創
    • Organizer
      In the Spirit of Lyot 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] REACH web page

    • URL

      http://secondearths.sakura.ne.jp/reach/

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      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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