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Highly Accurate monitoring observation in thermal infrared wavelength for studying exo-planetary system

Research Project

Project/Area Number 23K20237
Project/Area Number (Other) 20H01943 (2020-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2020-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮田 隆志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90323500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤吉 拓哉  国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (00450180)
大坪 貴文  産業医科大学, 医学部, 助教 (50377925)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords天文学 / 赤外線 / 赤外線天文学 / 時間軸天文学 / 系外惑星
Outline of Research at the Start

本研究は、熱赤外線波長で時間軸天文学を実現することを目標にしている。その実現のためにキーとなる感度補正用校正ユニットを開発し、現在開発中の熱赤外線観測装置に搭載する。これにより熱赤外線でこれまでにない精度を持つモニタ拠点として完成させ、赤外線変光の兆候を示す円盤や太陽系内小天体などの観測を実現する。これらは惑星形成過程について貴重な情報を与えるものである。

Outline of Annual Research Achievements

時間軸天文学は天体の時間変動によって通常のスナップショット観測では得られない、天体の物理化学現象の情報を得る観測天文学の手法である。近年は可視光にとどまらず、X線や電波、近赤外線などで活発な研究が進められているが、熱赤外線(波長3-40μm)での時間軸天文学は未開拓であり、そのモニタ体制は世界的にみても未整備である。
本研究では、このモニタ観測を実現するうえで技術的課題であった感度校正の実現を目指す。具体的には、黒体炉とレンズからなる校正ユニットを開発し、実験室による性能確認試験を進めてきた。
令和4年度までの研究で校正ユニットはハードウエア的な開発を完了し、生の評価試験も実施した。結果、目標性能の達成にめどを付けることに成功した。令和5年度は、この成果を投稿論文としてまとめるとともに、実験室内の試験を継続し、安定性の評価も行った。TAO望遠鏡のあるチリへの輸送は現地の実験室の完成が大幅に遅れたため令和5年度には実施できなかったが、令和6年4月に実験室が完成したので、輸送と観測準備が進められる見込みである。TAO望遠鏡の準備ができ次第、研究テーマである太陽系外惑星の形成やジャイアントインパクトの観測研究を進める予定である。なお、科学観測の開始に向けアーカイブや取得済みのデータ解析も実施しており、またHAYABUSA2プロジェクトや将来の太陽系内小天体探査計画関係者など関連研究者とも会議を行い、観測戦略の精査も進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

校正ユニットの開発などは順調に進めてきたものの、TAO望遠鏡のあるチリに輸送後に実験を行う山麓実験施設の建設が当初予定より1年も遅れたため、令和5年度に計画していた輸送ができなかった。建設の問題は解決したので、今年度の輸送は可能との見通しではあるが、計画はこのため「やや遅れている」状況にある。

Strategy for Future Research Activity

これまでの開発で中間赤外線モニタ観測用の校正ユニットは完成、実装を終え、査読論文での発表も行った。チリへの輸送は現地状況のため遅れがあるが、輸送可能になり次第現地に運び最終チェックを経て望遠鏡への搭載を目指す。できるだけ早い段階でオンスカイでの評価実験を行い、科学観測をスタートさせたい。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Development of a flat calibration unit for accurate flat fielding in the mid-infrared region2023

    • Author(s)
      Naruse Akira C.、Kamizuka Takafumi、Miyata Takashi、Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou、Asano Kentaro、Nishimura Atsushi、Sakon Itsuki、Tachibana Kengo、Iida Hirokazu
    • Journal Title

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      Volume: 9 Issue: 03 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1117/1.jatis.9.3.038004

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a flat calibration unit for TAO/MIMIZUKU2022

    • Author(s)
      Naruse, Akira C., Kamizuka, Takafumi, Miyata, Takashi, Sako, Shigeyuki, Nishimura, Atsushi, Sakon, Itsuki, Ohsawa, Ryou, Asano, Kentaro, Tachibana, Kengo, Michifuji, Tsubasa, and Iida, Hirokazu
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 12188 Pages: 140-140

    • DOI

      10.1117/12.2629163

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development status of TAO/MIMIZUKU: performance test of the near-infrared channel2022

    • Author(s)
      Kamizuka Takafumi et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 12184 Pages: 208-208

    • DOI

      10.1117/12.2628600

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] The University of Tokyo Atacama Observatory 6.5m telescope : project status 20222022

    • Author(s)
      Miyata Takashi、Yoshii Yuzuru、Doi Mamoru、et al. (28 authors)
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 12182 Pages: 1218211-1218211

    • DOI

      10.1117/12.2628146

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 東京大学アタカマ天文台 TAO 6.5m 望遠鏡計画 進捗報告20232023

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      日本天文学会 2023年秋季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] TAO/MIMIZUKUによる中間赤外線モニタ観測の実現に向けた高精度フラット補正ユニットの開発2022

    • Author(s)
      成瀬日月
    • Organizer
      日本天文学会 2022年秋季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] TAO/MIMIZUKU による中間赤外線モニタ観測のための高精度フラット補正システムの開発2022

    • Author(s)
      成瀬日月 、上塚貴史、宮田隆志、酒向重行、大澤亮、左近樹、浅野健太朗、橘健吾、飯田熙一
    • Organizer
      」、 第 11回 可視赤外線観測装置技術ワークショップ 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] TAO/MIMIZUKU による中間赤外線モニタ観測の実現に向けた Flat Calibration Unit の開発2022

    • Author(s)
      成瀬日月 、上塚貴史、宮田隆志、酒向重行、左近樹、大澤亮、浅野健太朗、橘健吾、飯田熙一 、
    • Organizer
      2022年 度光赤天連シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 中間赤外線モニタ観測の実現に向けた校正システムの開発2021

    • Author(s)
      成瀬日月、上塚貴史、宮田隆志、酒向重行、左近樹、大澤亮、西村淳、浅野健太朗、橘健吾、道藤翼、 飯田熙一
    • Organizer
      第 10 回可視赤外線観測装置技 術ワークショップ 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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