| Project/Area Number |
19KK0080
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松永 典之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80580208)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 尚人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50280566)
辻本 拓司 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)
鮫島 寛明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10748875)
濱野 哲史 国立天文台, ハワイ観測所, 特別客員研究員 (70756270)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 近赤外線高分散分光 / 恒星化学組成 / 中性子捕獲元素 / 銀河系円盤 / チリ共和国 / 近赤外高分散分光 |
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| Outline of Research at the Start |
銀河の中で生まれる星は前の世代が生成した重元素を取り込み、徐々に重元素の多い星が増える。どの元素がどれだけ多いかという銀河の化学進化の詳細は、超新星爆発や中性子星合体など多様な現象の起こり具合に応じて変わるため、銀河の場所によっても異なる。本研究では、銀河系円盤のセファイド変光星の中性子捕獲元素の組成を測定し、銀河系円盤がどのような核合成過程の影響を受けてきたかを探る。星間減光・赤化の大きい銀河系円盤にある天体に対しては赤外線観測が有効であるので、我々が開発したWINERED赤外線分光器をマゼラン望遠鏡(口径6.5m、チリ)に設置して観測を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、近赤外高分散分光観測によってセファイド変光星などの化学組成を計測し、銀河系円盤においてどのような化学進化が起こってきたかを調べることである。そのために、我々が開発したWINERED赤外線分光器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(口径6.5m)に設置して観測を行う。マゼラン望遠鏡は、米国のカーネギー天文台(ラスカンパナス天文台の上位機関)が他の5機関と共同で運用しているもので、本計画ではチリの天文台での観測を米国の研究者と共同で進めている。
マゼラン望遠鏡でのWINERED分光器による観測は、2022年9月にファーストライトに成功し、2023年度に本格的な科学観測を始めることができた。2023年6月には11晩、2023年10～11月には15晩の観測を行った。この中には、米国ユーザによる観測も含まれている。観測装置は良好に機能して多くのスペクトルを集めることができた。
銀河系円盤のセファイドについては、銀河系円盤内縁部に分布する16天体のスペクトルが得られた。まず、鉄の吸収線を利用した各セファイドの金属量の測定を行い、これまで観測がほとんど行われていなかった銀河系中心から3～5.6キロパーセクにおけるセファイドの金属量勾配を測定することに成功した。それより外側の領域で知られていた勾配をほぼ直線的に伸ばすような高い金属量となっていることがわかった。このことから、星とガスの密度が高い円盤内縁部でたくさんの星が生まれて、それに応じて重元素の合成も順調に進んだことを示している。現在、アルファ元素や中性子捕獲元素の測定を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに得られた銀河系円盤のセファイド16天体については、ストロンチウム、イットリウム、ジスプロシウムという3つの中性子捕獲元素の吸収線が検出できていることを確認した。このほかにも10種近い元素の吸収線があるので、それらの元素組成を測定し、銀河系円盤の化学的構造を調べることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度にもマゼラン望遠鏡とWINERED分光器を用いる観測ランを2回予定している。これらにおいて、銀河系円盤のセファイドのスペクトルをさらに取得できる見込みである。すでに取得しているスペクトルと合わせて、中性子捕獲元素を含む複数の元素の組成解析を今年度進める。そして、その測定結果と合うような銀河系各領域における現在までの化学進化の数値モデルの計算を行う。
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