2019 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 |
Project/Area Number |
18H05442
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Research Institution | The University of Tokyo |
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) |
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)
小谷 隆行 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 助教 (40554291)
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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 / M型星 |
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継続した。大阪大学の口径1.8m望遠鏡PRIMEと名古屋大学等の口径1.4m望遠鏡IRSFに搭載可能な高分散分光器の詳細な設計を行った。今年度は、さらに南アフリカ天文台の口径11m望遠鏡SALTにファイバーでリンクすることも検討に加えた。赤外線視線速度装置の仕様は以下のように変更した。zおよびYバンドを同時にカバーし、波長分解能最大55,000を達成する。波長校正にはファブリペローフィルターを用いる。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180K、カメラレンズ・検出器温度は80Kとする。赤外線検出器としてテレダイン社の2048x2048素子HgCdTeを購入した。特徴は望遠鏡を含めた効率が20%と高いことである。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継続した。さらに、PRIME望遠鏡の主焦点、IRSF望遠鏡のカセグレン焦点でのファイバーの導入についての検討を進めた。また、若い惑星およびM型星まわりの惑星の短期観測結果を出版し、関連する系外惑星・星惑星形成の研究成果も多数出版した。
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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
開発中の赤外線分光器の詳細設計は順調である。また、その開発に専念する研究員および既存の装置を利用しつつ観測を推進する研究員も確保しており、開発と研究の両面での活動度も向上している。さらに、すばる望遠鏡における高精度赤外線分光器IRDによるM型星まわりの惑星探査を戦略枠観測として開始し、また、若い惑星の短期探査も共同利用観測で推進し、これらの初期成果を査読論文として出版した。さらに、本研究に密接に関係する若い惑星と軽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TESS望遠鏡等を利用して行い、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 |
南アフリカ天文台用の分光器の製作を継続する。購入した赤外線検出器H2RGのための読出装置の最適化を進める。分光器は大阪大学の口径1.8m望遠鏡PRIMEのサイトに設置し、当望遠鏡、名古屋大学等の口径1.4m望遠鏡IRSF、さらに南アフリカ天文台の口径11m望遠鏡SALTにファイバーでリンクする。zおよびYバンド(0.83-1.33um)を同時にカバーし、波長分解能最大55,000を達成する。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180K、カメラレンズ・検出器温度は80Kとする。この光学系・検出器系をインストールするために温度安定化された真空低温チャンバーを製作する。コストを低減するために波長校正にはファブリペローフィルターを採用する。分光光学系内でイメージスライサーを用いる。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。赤外線検出器としてテレダイン社の2048x2048素子HgCdTeを使用している。本装置の特徴は望遠鏡を含めた効率が20%と高いことである。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継続する。また、すばる望遠鏡、TESS望遠鏡による若い惑星およびM型星まわりの惑星探査などの各種の観測も多面的に推進する。
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Research Products
(79 results)
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[Journal Article] Near-infrared imaging polarimetry toward M-17 SWex2019
Author(s)
Sugitani Koji、Nakamura Fumitaka、Shimoikura Tomomi、Dobashi Kazuhito、Nguyen-Luong Quang、Kusune Takayoshi、Nagayama Takahiro、Watanabe Makoto、Nishiyama Shogo、Tamura Motohide
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 71
Pages: id.S7
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] IC 4665 DANCe2019
Author(s)
Miret-Roig N.、Bouy H.、Olivares J.、Sarro L. M.、Tamura M.、Allen L.、Bertin E.、Serre S.、Berihuete A.、Beletsky Y.、Barrado D.、Huelamo N.、Cuillandre J.-C.、Moraux E.、Bouvier J.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 631
Pages: id.A57, 23 pp.
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Multicolour photometry for exoplanet candidate validation2019
Author(s)
Parviainen H.、Tingley B.、Deeg H. J.、Palle E.、Alonso R.、Montanes Rodriguez P.、Murgas F.、Narita N.、Fukui A.、Watanabe N.、Kusakabe N.、Tamura M.、Nishiumi T.、Prieto-Arranz J.、Klagyivik P.、Bejar V. J. S.、Crouzet N.、Mori M.、Hidalgo Soto D.、Casasayas Barris N.、Luque R.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 630
Pages: id.A89, 15 pp.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Chromaticity Analysis and PSF Subtraction Techniques for SCExAO/CHARIS Data2019
Author(s)
Gerard Benjamin L.、Marois Christian、Currie Thayne、Brandt Timothy、Chilcote Jeffrey K.、Draper Zachary H.、Groff Tyler、Guyon Olivier、Hayashi Masahiko、Jovanovic Nemanja、Knapp Gillian R.、Kudo Tomoyuki、Kwon Jungmi、Lozi Julien、Martinache Frantz、McElwain Michael、Tamura Motohide、Uyama Taichi
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Journal Title
The Astronomical Journal
Volume: 158
Pages: id. 36, 12 pp.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Mass Limit for the Young Transiting Planet V1298 Tau b2019
Author(s)
Beichman Charles、Hirano Teruyuki、David Trevor J.、Kotani Takayuki、Hillenbrand Lynne A.、Vasisht Gautam、Ciardi David R.、Harakawa Hiroki、Kudo Tomoyuki、Omiya Masashi、Kuzuhara Masayuki、Tamura Motohide
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Journal Title
Research Notes of the AAS
Volume: 3
Pages: id. 89
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] New NIR spectro-polarimetric modes for the SCExAO instrument2020
Author(s)
Lozi, J.; Guyon, O.; Jovanovic, N.; Norris, B.; Groff, T.; Chilcote, J.; Kasdin, N.; Kudo, T.; Tamura, M.; Zhang, J.; Bos, S.; Snik, F.; Doelman, D.; Vievard, S.; Sahoo, A.; Currie, T.; Martinache, F.
Organizer
American Astronomical Society meeting No.235
Int'l Joint Research
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[Presentation] 分子雲コアの砂時計型磁場:凍結磁場モデルとコア形成の初期条件について2020
Author(s)
神鳥亮, 富阪幸治, 齋藤正雄, 立松健一, 田崎亮, 田村元秀, 日下部展彦, 長田哲也, 中島康, Jungmi Kwon, 松本倫明, 永山貴宏, IRSF/SIRPOL チーム
Organizer
日本天文学会2020 年春季年会
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[Presentation] ALMA による遷移円盤内の傾いた内側ガス円盤の検出2020
Author(s)
眞山聡, 秋山永治, Olja Panic, James Miley, 塚越崇, 武藤恭之, Ruobing Dong, Jerome de Leon, 水木敏幸, Daehyeon Oh, 橋本淳, 崔 仁士, Thayne Currie, 高見道弘, Carol A. Grady, 林正彦, 田村元秀, 犬塚修一郎
Organizer
日本天文学会2020 年春季年会
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[Presentation] IRD-SSP による M 型星周りの惑星サーベイ:1年目の観測ステータス2020
Author(s)
大宮正士, 原川紘季, 工藤智幸, Sebastien Vievard, 平野照幸, 佐藤文衛, Teng Huan-Yu, 葛原昌幸, 日下部展彦, 高橋葵, 宝田拓也, 笠木結, 小谷隆行, 田村元秀, IRD-SSP チーム
Organizer
日本天文学会2020 年春季年会
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[Presentation] The Promise of Diffraction Limited Spectrometers for Exoplanet Characterization2019
Author(s)
Charles Beichman, Rene Doyon, Mike Fitzgerald, Jason Fucik,Rose Gibson, David Hover, Quinn Konopacky, Nemanja Jovanovic, Stephanie Leifer,Dimitri Mawet, Rebecca Oppenheimer, Peter Plavchan, Motohide Tamura, Gautam Vasisht
Organizer
In the Spirit of Lyot 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] ALMA Reveals a Misaligned Inner Gas Disk inside the Large Cavity of a Transitional Disk2019
Author(s)
Mayama, Satoshi; Akiyama, Eiji; Panic, Olja; Miley, James; Tsukagoshi, Takashi; Muto, Takayuki; Dong, Ruobing; De Leon, Jerome Pitogo; Mizuki, Toshiyuki; Daehyeon, Oh; Hashimoto, Jun; Sai, Jinshi; Currie, Thayne; Takami, Michihiro; Grady, Carol A.; Hayashi, Masahiko; Tamura, Motohide; Inutsuka, Shu-ichiro
Organizer
Extreme Solar Systems 4
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multi-color transit observations of the warm Jupiter WASP-80b with MuSCAT/MuSCAT22019
Author(s)
Terada, Yuka; Fukui, Akihiko; Narita, Norio; Tamura, Motohide; Livingston, John; De Leon, Jerome Pitogo; Mori, Mayuko; Kusakabe, Nobuhiko; Watanabe, Noriharu; Nishiumi, Taku
Organizer
Extreme Solar Systems 4
Int'l Joint Research
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[Presentation] Class-0 原始星連星 VLA1623A からの不整列分子流対2019
Author(s)
原千穂美, 川邊良平, 西合一矢, 鎌崎剛, 中村文隆, 高桑繁久, 島尻芳人, 平野尚美, 田村元秀, 富田賢吾, 町田正博, 松本倫明, J. Di Francesco
Organizer
日本天文学会2019年秋季年会
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[Presentation] ALMA を用いた二周波観測による TW Hya の原始惑星系円盤のスペクトル・ インデックス分布の調査2019
Author(s)
塚越崇, 野村英子, 川邊良平, 高橋実道, 武藤恭之, 金川和弘, 田村元秀, 奥住聡,井田茂,Catherine Walsh,Tom J. Millar, 橋本淳, 鵜山太智
Organizer
日本天文学会2019年秋季年会
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[Presentation] せいめい望遠鏡搭載にむけた太陽系外惑星撮像装置の開発2019
Author(s)
山本広大, 津久井遼, 木野勝, 栗田光樹夫, 長田哲也, 入部正継, 藤田勝, 小谷隆行, 河原創, 村上尚史, 田村元秀
Organizer
日本天文学会2019年秋季年会
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