2018 Fiscal Year Annual Research Report
Innovation of Infrared Observations of Young Planets and Habitable Planets
| Project Area | A Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy |
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| Project/Area Number |
18H05442
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田村 元秀 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00260018)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小谷 隆行 国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (40554291)
永山 貴宏 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (00533275)
栗田 光樹夫 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20419427)
佐藤 文衛 東京工業大学, 理学院, 准教授 (40397823)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / 赤外線 / 若い惑星 / 視線速度法 / 光周波数コム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、観測好適地に位置する南アフリカ天文台の望遠鏡に赤外線分光観測装置を製作し、若い恒星まわりの初めての大規模惑星探索を行う。さらに、すばる望遠鏡なども利用しつつ太陽近傍の赤色矮星まわりのハビタブル惑星も探索する。これらにより、惑星探索を中心としたアストロバイオロジーも展開する。
今年度は南アフリカ天文台に観測設備を準備する事業を開始した。大阪大学等が建設中の口径1.8m望遠鏡PRIMEと名古屋大学等が運用中の口径1.4m望遠鏡IRSFのどちらにも搭載可能な高分散分光器の設計を行った。赤外線視線速度装置の仕様は以下のように決定した。近赤外線のYおよびJ バンド(0.97-1.35um)を同時にカバーし、波長分解能最大70,000を達成する。スリット幅（ファイバーコアが見る視野）はシーイング像のほぼ全てを使用するために1秒角とする。分光光学系内でイメージスライサーを用いて像を２分割し高い波長分解能を確保する。分光器へは光ファイバーを使用して望遠鏡からの光を伝送する。天体光と波長校正用光源をそれぞれ別のファイバーに入射させ、分光器焦点では隣接した位置にスペクトルが結像されるような光学系とする。熱背景雑音を減らし高い感度を達成するために、光学定盤温度は200K以下、カメラレンズ・検出器温度は77K以下とする。赤外線検出器としてはテレダイン社の2048x2048素子HgCdTeを用いることし、その購入を完了した。これと並行して、IRSF望遠鏡のリモート観測化のための制御系の更新も開始した。さらに、PRIME望遠鏡と本分光器とのインターフェースの検討を進めた。また、装置の設計をSPIEで報告・出版し、関連する系外惑星・星惑星形成の研究成果を出版した。
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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
新規に開発する赤外線分光器の設計は順調である。また、赤外線分光器で最も重要な素子となる赤外線検出器の調達も完了した。さらに、すばる望遠鏡における赤外線分光器IRDも本格的稼働に成功し、それを用いた若い惑星の観測も共同利用を用いて開始し、初期成果として公表した。本研究に密接に関係する若い惑星を含む多数の系外惑星のトランジット法による検出を、ケプラー衛星の二次運用（K2)等を利用して進め、多数の査読論文として出版した。当初予期していない問題は発生していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は南アフリカ天文台用の分光器SANDの詳細設計を完成させ、製作を開始する。赤外線検出器H2RGのための読出装置の最適化を進める。分光光学系内のイメージスライサーの詳細設計を完成させる。天体光と波長校正用光源をそれぞれ別のファイバーに入射させるための光学系の設計も完成させる。IRSF望遠鏡のリモート観測化のための制御系の更新を継続する。また、すばる望遠鏡、TESS望遠鏡等による若い惑星の各種の観測も推進する。
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Research Products
(77 results)
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[Presentation] Direct Imaging and Spectral Characterization of Extrasolar Planets with the SCExAO/CHARIS2019
Author(s)
Currie, Thayne, Guyon, Olivier, Kasdin, N. J., Brandt, Timothy, Groff, Tyler, Lozi, Julien, Chilcote, Jeffrey, Uyama, Taichi, Nielsen, Eric, Blunt, Sarah, Marois, Christian, Jovanovic, Nemanja, Kuzuhara, Masayuki, Tamura, Motohide
Organizer
American Astronomical Society Meeting No.233
Int'l Joint Research
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[Book] 小学館の図鑑NEO〔新版〕 宇宙2018
Author(s)
池内 了 (監修), 大内 正己 (監修, 著), 勝川行雄 (監修, 著), 川村 静児 (監修, 著), 小久保 英一郎 (監修, 著), 田村 元秀 (監修, 著), 橋本 樹明 (監修, 著), 半田 利弘 (監修, 著), 坂東 信尚 (監修, 著)
Total Pages
191
Publisher
小学館
ISBN
9784092173095
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