2020 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, 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 / 相関法 |
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、すばる望遠鏡による晩期M型星観測を戦略枠観測として推進した。本観測は、当初のスクリーニング観測から集中観測に移りつつある。装置の数年間の速度安定性は、赤外線分光器としては世界最高水準である。一方、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設計と開発を行った。昨年度からは、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ている。赤外線視線速度分光器の最終仕様を決定した。分光器はzおよびYバンド(0.85-1.09 ミクロン)を同時にカバーし、波長分解能最大60,000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。購入した赤外線検出器の評価を進めた。さらに、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。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設計および要素開発はおおむね順調である。その開発に専念する研究員の雇用を継続している。さまざまな観測を推進するために別の研究員の雇用も継続している。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継続した。昨年度および今年度は、スクリーニング観測により有望な天体を選択した。さらに、若い惑星の探査も共同利用観測で推進し、その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継続し、多数の査読論文として出版した。とりわけ、赤外線高分散観測により系外惑星大気中にOH分子を初検出し、若い惑星の公転軸を求めることに成功した。コロナ禍に伴い南アフリカ天文台における活動は制限されているため、国内での研究・開発・設計に集中した。
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Strategy for Future Research Activity |
すばる望遠鏡による晩期M型星まわりの惑星探査と南アフリカ天文台用の分光器の製作を継続する。前者の観測は、すばる戦略枠観測として推進している。150星の晩期M型星を観測し、そのうち有望な60天体の集中観測を行いつつある。惑星候補は既に発見されている。一方、新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。熱背景雑音を減らし高い感度を達成するために、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。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整備も継続し、リモート化を可能にする。
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Research Products
(89 results)
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[Journal Article] Distortion of Magnetic Fields in BHR 712020
Author(s)
Kandori Ryo、Tamura Motohide、Saito Masao、Tomisaka Kohji、Matsumoto Tomoaki、Tazaki Ryo、Nagata Tetsuya、Kusakabe Nobuhiko、Nakajima Yasushi、Kwon Jungmi、Nagayama Takahiro、Tatematsu Ken’ichi
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 892
Pages: 128~128
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ALMA多波長画像解析で探るTW Hyaの原始惑星系円盤のスペクトル指数分布2021
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 Millar, 橋本淳, 鵜山太智
Organizer
日本天文学会2021年春季年会
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[Presentation] 超低光度前主系列星J162656.43-243301.5周囲のtransition diskのALMA 観 測 II2021
Author(s)
杉谷朱泉, 高桑繁久, 川邊良平, 島尻芳人, 塚越崇, 中村文隆, 田村元秀, 大朝由美子, 坪井陽子, 富田賢吾, 原千穂美
Organizer
日本天文学会2021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:2年目の観測状況2021
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, 宝田拓也、日下部展彦, 高橋葵, 笠木結, 三井康裕, 小谷隆行, 田村元秀, IRD-SSP チーム
Organizer
日本天文学会2021年春季年会
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[Presentation] 南アフリカ望遠鏡用近赤外高分散分光器の開発:装置概要と進捗状況2021
Author(s)
高橋葵, 小谷隆行, 西川淳, 上田暁俊, 葛原昌幸, 田村元秀, 永山貴宏, 栗田光樹夫, 住貴宏, 山室智康, 佐藤文衛, 平野照幸, 大宮正士
Organizer
日本天文学会2021年春季年会
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[Presentation] 光赤外線大学間連携事業の活動報告2021
Author(s)
山中雅之, 高木聖子, 高橋隼, Malte Schramm, 大朝由美子, 中岡竜也, 永山貴宏, 野上大作, 村田勝寛, 楠根貴成, 諸隈智貴, 花山秀和, 堀内貴史, 関口和寛, 光赤外線大学間連携事業メンバー
Organizer
日本天文学会2021年春季年会
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[Presentation] ミリ波補償光学の開発V. 野辺山45 mミリ波望遠鏡における開口面干渉法波 面センサの実証実験2021
Author(s)
田村陽一, 谷口暁星, 戸上陽平, 萩本将都, 中野覚矢, 松田慧一, 川邉良平, 川口則幸, 南谷哲宏, 大島泰, 深作悠平, 久野成夫, 木村公洋, 岡田望, 中村友子, 奥村幸子, 小川英夫, 大西利和, 栗田光樹夫, 竹腰達哉, 河野孝太郎
Organizer
日本天文学会2021年春季年会
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[Presentation] SCExAO/CHARIS Near-IR Integral Field Spectroscopy of the HD 15115 Debris Disk2020
Author(s)
Lawson, K. D.; Currie, T.; Wisniewski, J. P.; Tamura, M.; Marois, C.; Brandt, T. D.; Kasdin, N.; Groff, T.; Lozi, J.; Chilcote, J.; Hodapp, K.; Jovanovic, N.; Martinache, F.; Skaf, N.
Organizer
American Astronomical Society meeting #236
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[Presentation] SCExAO/CHARIS Imaging of a Candidate Protoplanet/Planet-Induced Structure Around a Young Star2020
Author(s)
Currie, T.; Kudo, T.; Muto, T.; Lyra, W.; Dong, R.; Guyon, O.; Lozi, J.; Wagner, K.; Brandt, T.; Chilcote, J.; Hashimoto, J.; Tamura, M.
Organizer
American Astronomical Society meeting #236
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