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Construction of a spectral library using the near-infrared high-resolution spectrograph WINERED

Research Project

Project/Area Number 19K03917
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鮫島 寛明  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10748875)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords近赤外線高分散分光 / WINERED / スペクトル / 褐色矮星 / 活動銀河核 / 恒星 / スペクトルライブラリー
Outline of Research at the Start

本研究では圧倒的な感度を備えた近赤外線高分散分光器WINEREDを用い、恒星をはじめとする様々な天体の高品質なスペクトルを取得する。高分散分光により細かい吸収線を一つ一つ分解して解析することにより、どのような原子や分子が恒星に存在するかを調査する他、不定性の大きい物理定数である振動子強度を天文観測の観点から較正することを目指す。取得したスペクトルをライブラリーとして公開することにより、天文学にとって基盤となる情報を世界に向けて発信する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、圧倒的な感度を備えた近赤外線高分散分光器WINEREDをチリ共和国のラスカンパナス天文台にあるマゼラン望遠鏡に設置し、様々な天体の高品質な近赤外線高分散スペクトルを取得してライブラリーとして公開することである。WINEREDによって得られる高品質かつ高分散なスペクトルには大量の吸収線および輝線が現れ、これは可視光と比べて研究が進んでいない近赤外線領域におけるこれら吸収線・輝線の基本的な性質、例えば強度を決める物理定数である振動子強度を調査するための貴重な観測データとなる。加えて褐色矮星という恒星と惑星の中間に位置する天体のスペクトルは、近年盛んに行われている系外惑星探査に関しても、ドップラー法による検出を行う上での参照源としての利用が期待できる。 しかしながら、技術的な問題に加えて新型コロナウイルスのパンデミックに伴う混乱により、当初予定されていた2019年のチリ共和国へのWINEREDの移設は延期となり、当初の予定から約3年遅れた2022年にようやくマゼラン望遠鏡での観測が実現した。
2023年度はマゼラン望遠鏡でのWINEREDの観測が6月と11月に実施され、うち11月の観測にはチリ現地に赴いて観測を遂行した。2022年には高温かつ明るくて観測が容易なL0型褐色矮星を観測したが、今年度はより観測が困難な低温のT0型およびT4.5型褐色矮星の観測に成功し、ライブラリーの観点では重要となる温度についてのサンプルの広範化が達成された。過去の研究で自転周期が5時間と推定されているT0型褐色矮星については、1時間ごとに1回、3時間に渡る観測を行い、自転に伴う時間変動の有無についても調査できる可能性のあるデータセットを確保できた。現在は詳細な解析を行っているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルスにより発生したパンデミックの影響で、当初の計画から約3年の遅れが生じた。このような困難な状況に見舞われながらも、2022年にはチリ共和国マゼラン望遠鏡でWINEREDを搭載した観測をついに開始することができた。2023年は本助成金を利用して初めて現地に赴くことができ、観測所オペレーターや共同研究者とコミュニケーションを取ることで柔軟な観測を行い、高品質なデータセットを取得することに成功した。このようにやむを得ない事情で遅れが発生してしまったが、計画を延長することで当初の目的は達成されつつある。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までに褐色矮星3天体の観測を達成した。ライブラリー構築においては様々な温度の褐色矮星のスペクトルを取得することが決定的に重要であり、これら3天体でL0型からT4.5型までをカバーできている。エシェル分光器で得られる情報は極めて膨大であるが、丁寧に解析することで各天体のスペクトル的特徴をまとめる。これら3天体は褐色矮星ライブラリー構築の先行研究にあたるものでも観測されているが、本研究で取得したデータは波長分解能が同程度以上かつ観測波長域は上位互換となっており、両者の間で違いを調べることで新たな発見の有無を調査する。3天体のうち1天体は3回の繰り返しの観測データを取得しており、褐色惑星大気と自転の関係など、時間軸的な観点からも調査する方針である。またマゼラン望遠鏡に赴いて新たな観測を行い、褐色矮星のサンプルを増やすことも検討している。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 9 results) Presentation (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Universita di Roma Tor Vergata(イタリア)

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  • [Int'l Joint Research] European Southern Observatory(チリ)

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  • [Journal Article] WARP: The Data Reduction Pipeline for the WINERED Spectrograph2024

    • Author(s)
      Hamano Satoshi、Ikeda Yuji、Otsubo Shogo、Katoh Haruki、Fukue Kei、Matsunaga Noriyuki、Taniguchi Daisuke、Kawakita Hideyo、Takenaka Keiichi、Kondo Sohei、Sameshima Hiroaki
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      Volume: 136 Issue: 1 Pages: 014504-014504

    • DOI

      10.1088/1538-3873/ad1b38

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shock Excitation in Narrow-line Regions Powered by AGN Outflows2023

    • Author(s)
      Mizumoto Misaki、Sameshima Hiroaki、Kobayashi Naoto、Matsunaga Noriyuki、Kondo Sohei、Hamano Satoshi、Yasui Chikako、Fukue Kei、Arai Akira、Kawakita Hideyo、Otsubo Shogo、Bono Giuseppe、Saviane Ivo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 960 Issue: 1 Pages: 41-41

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad0e6a

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  • [Journal Article] Survey of Near-infrared Diffuse Interstellar Bands in Y and J Bands. I. Newly Identified Bands2022

    • Author(s)
      Hamano Satoshi、Kobayashi Naoto、Kawakita Hideyo、Takenaka Keiichi、Ikeda Yuji、Matsunaga Noriyuki、Kondo Sohei、Sameshima Hiroaki、Fukue Kei、Otsubo Shogo、Arai Akira、Yasui Chikako、Kobayashi Hitomi、Bono Giuseppe、Saviane Ivo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 262 Issue: 1 Pages: 2-2

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ac7567

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Highly Sensitive, Non-cryogenic NIR High-resolution Spectrograph, WINERED2022

    • Author(s)
      Ikeda Yuji、Kondo Sohei、Otsubo Shogo、Hamano Satoshi、Yasui Chikako、Matsunaga Noriyuki、Sameshima Hiroaki、et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      Volume: 134 Issue: 1031 Pages: 015004-015004

    • DOI

      10.1088/1538-3873/ac1c5f

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQs). XVI. 69 New Quasars at 5.8 < z < 7.02022

    • Author(s)
      Matsuoka Y.、Iwasawa K.、Onoue M.、Izumi T.、Kashikawa N.、Strauss M.A.、Imanishi M.、Nagao T.、Akiyama M.、Silverman J.D.、Asami N.、Bosch J.、Furusawa H.、Goto T.、Gunn J.E.、Harikane Y.、Ikeda H.、Ishimoto R.、Kawaguchi Toshihiro、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 259 Issue: 1 Pages: 18-18

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ac3d31

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effective temperatures of red supergiants estimated from line-depth ratios of iron lines in the YJ bands, 0.97-1.32μm2021

    • Author(s)
      Taniguchi Daisuke、Matsunaga Noriyuki、Jian Mingjie、Kobayashi Naoto、Fukue Kei、Hamano Satoshi、Ikeda Yuji、Kawakita Hideyo、Kondo Sohei、Otsubo Shogo、Sameshima Hiroaki、Takenaka Keiichi、Yasui Chikako
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 502 Issue: 3 Pages: 4210-4226

    • DOI

      10.1093/mnras/staa3855

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      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absorption Lines in the 0.91?1.33 μm Spectra of Red Giants for Measuring Abundances of Mg, Si, Ca, Ti, Cr, and Ni2021

    • Author(s)
      Fukue Kei、Matsunaga Noriyuki、Kondo Sohei、Taniguchi Daisuke、Ikeda Yuji、Kobayashi Naoto、Sameshima Hiroaki、Hamano Satoshi、Arai Akira、Kawakita Hideyo、Yasui Chikako、Mizumoto Misaki、Otsubo Shogo、Takenaka Keiichi、Yoshikawa Tomohiro、Tsujimoto Takuji
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 913 Issue: 1 Pages: 62-62

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abf0b1

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mg ii and Fe ii Fluxes of Luminous Quasars at z ? 2.7 and the Evaluation of the Baldwin Effect in the Flux-to-abundance Conversion Method for Quasars2020

    • Author(s)
      Sameshima Hiroaki、Yoshii Yuzuru、Matsunaga Noriyuki、Kobayashi Naoto、Ikeda Yuji、Kondo Sohei、Hamano Satoshi、Mizumoto Misaki、Arai Akira、Yasui Chikako、Fukue Kei、Kawakita Hideyo、Otsubo Shogo、Bono Giuseppe、Saviane Ivo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 904 Issue: 2 Pages: 162-162

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abc33b

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The effect of surface gravity on line-depth ratios in the wavelength range 0.97?1.32?μm2020

    • Author(s)
      Jian Mingjie、Taniguchi Daisuke、Matsunaga Noriyuki、Kobayashi Naoto、Ikeda Yuji、Yasui Chikako、Kondo Sohei、Sameshima Hiroaki、Hamano Satoshi、Fukue Kei、Arai Akira、Otsubo Shogo、Kawakita Hideyo
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 494 Issue: 2 Pages: 1724-1734

    • DOI

      10.1093/mnras/staa834

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of Absorption Lines of Heavy Metals in the Wavelength Range 0.97-1.32 μm2020

    • Author(s)
      Matsunaga Noriyuki、Taniguchi Daisuke、Jian Mingjie、Ikeda Yuji、Fukue Kei、Kondo Sohei、Hamano Satoshi、Kawakita Hideyo、Kobayashi Naoto、Otsubo Shogo、Sameshima Hiroaki、Takenaka Keiichi、Tsujimoto Takuji、Watase Ayaka、Yasui Chikako、Yoshikawa Tomohiro
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 246 Issue: 1 Pages: 10-10

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ab5c25

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fe I Lines in 0.91-1.33 μm Spectra of Red Giants for Measuring the Microturbulence and Metallicities2019

    • Author(s)
      Kondo Sohei、Fukue Kei、Matsunaga Noriyuki、Ikeda Yuji、Taniguchi Daisuke、Kobayashi Naoto、Sameshima Hiroaki、Hamano Satoshi、Arai Akira、Kawakita Hideyo、Yasui Chikako、Izumi Natsuko、Mizumoto Misaki、Otsubo Shogo、Takenaka Keiichi、Watase Ayaka、Asano Akira、Yoshikawa Tomohiro、Tsujimoto Takuji
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 2 Pages: 129-129

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab0ec4

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First Detection of A-X (0,0) Bands of Interstellar C2 and CN2019

    • Author(s)
      Hamano Satoshi、Kawakita Hideyo、Kobayashi Naoto、Takenaka Keiichi、Ikeda Yuji、Matsunaga Noriyuki、Kondo Sohei、Sameshima Hiroaki、Fukue Kei、Yasui Chikako、Mizumoto Misaki、Otsubo Shogo、Watase Ayaka、Yoshikawa Tomohiro、Kobayashi Hitomi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 881 Issue: 2 Pages: 143-143

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab2e0f

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible Progression of Mass-flow Processes around Young Intermediate-mass Stars Based on High-resolution Near-infrared Spectroscopy. I. Taurus2019

    • Author(s)
      Yasui Chikako、Hamano Satoshi、Fukue Kei、Kondo Sohei、Sameshima Hiroaki、Takenaka Keiichi、Matsunaga Noriyuki、Ikeda Yuji、Kawakita Hideyo、Otsubo Shogo、Watase Ayaka、Taniguchi Daisuke、Mizumoto Misaki、Izumi Natsuko、Kobayashi Naoto
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 886 Issue: 2 Pages: 115-115

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab45ee

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  • [Presentation] クェーサー広輝線領域の[Mg/Fe]組成比診断: Baldwin effectの評価2020

    • Author(s)
      鮫島寛明
    • Organizer
      日本天文学会2020年春季年会
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      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2020/7139/

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    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00150.html

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      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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