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2018 Fiscal Year Research-status Report

Unveiling the planet formation by ALMA polarization observations

Research Project

Project/Area Number 18K13590
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

片岡 章雅  国立天文台, 理論研究部, 助教 (70749308)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords惑星形成 / 原始惑星系円盤 / 電波観測 / 偏光
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、惑星形成の第一段階であるミクロンサイズのダストが付着成長していく過程を、原始惑星系円盤の天文観測から解き明かすことを目標としている。特に我々は、アルマ望遠鏡を用いた偏光観測に着目している。我々のグループは偏光観測をもちいることで成長途中のダストサイズを制限できることを理論的に突き止め、更に観測も精力的に進めている。本年度は特に、原始惑星系円盤HD142527について、偏光メカニズムが場所によって異なることを発見した。これは領域ごとにダストサイズが異なるという理論と一致している。この結果から、従来観測が難しいと言われていた磁場についても制限を与えることに成功した。これは、惑星形成が起こる原始惑星系円盤の環境への制限という点で重要である。更に、ダストの散乱光学特性計算から、ダストの空隙率の検討を始めたり、また、新たなダスト偏光メカニズムとしてダストのガス流整列の提唱を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は原始惑星系円盤HD142527のALMA高解像度偏光データについて解析出版をした。その他にも2編関連する論文を出版している。これらの特に、本研究の目標の一つであるダストの組成に係る研究として、ダストの散乱光学特性についても理論的論文を発表しており、これは観測結果を理論的に解釈する際のもととなる。これらのことから、本研究は概ね順調に進んでいると言える。

Strategy for Future Research Activity

2年目となる2019年度は、観測としては、すでに取得済みの原始惑星系円盤AS209の偏光データ解析を進める。また、理論的にも従来考えられていなかったガス流によるダスト整列の理論も提唱しており、これらによって原始惑星系円盤の偏光観測の理論・観測それぞれにおいて研究を発展させる。

Causes of Carryover

他財源により予定していたよりも研究発表の旅費使用が少なかったため、次年度の研究発表で利用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Virginia/Harvard-Smithsonian Center/University of Illinois(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Virginia/Harvard-Smithsonian Center/University of Illinois
  • [Int'l Joint Research] Tsinghua University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Tsinghua University
  • [Journal Article] Millimeter-wave Polarization Due to Grain Alignment by the Gas Flow in Protoplanetary Disks2019

    • Author(s)
      Akimasa Kataoka, Satoshi Okuzumi, Ryo Tazaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 874 Pages: L6

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c9a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Does HL Tau disc polarization in ALMA band 3 come from radiatively aligned grains?2019

    • Author(s)
      Yang, Haifeng; Li, Zhi-Yun; Stephens, Ian W.; Kataoka, Akimasa; Looney, Leslie
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 483 Pages: 2371

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3263

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two Different Grain Size Distributions within the Protoplanetary Disk around HD 142527 Revealed by ALMA Polarization Observation2018

    • Author(s)
      Ohashi, Satoshi; Kataoka, Akimasa; Nagai, Hiroshi; Momose, Munetake; Muto, Takayuki; Hanawa, Tomoyuki; Fukagawa, Misato; Tsukagoshi, Takashi; Murakawa, Kohji; Shibai, Hiroshi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 864 Pages: 81

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aad632

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ALMA polarization observations towards protoplanetary disks2019

    • Author(s)
      Akimasa Kataoka
    • Organizer
      Polarimetry in the ALMA era: a new crossroads of astrophysics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measuring the grain size and finding the magnetic fields by ALMA polarization2019

    • Author(s)
      Akimasa Kataoka
    • Organizer
      Planet-Forming Disks
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] mm-wave polarization of protoplanetary disks: alignment of scattering?2018

    • Author(s)
      Akimasa Kataoka
    • Organizer
      Cosmic Dust and Magnetism 2018
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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