太陽系外縁天体から探る太陽系進化過程

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K13607
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 寺居 剛 国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (20624018)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 太陽系外縁天体 / サイズ頻度分布 / サーベイ観測 / すばる望遠鏡

Outline of Annual Research Achievements

本研究は海王星軌道の外側に分布する太陽系外縁天体（以下、外縁天体）およびそれらと関係性の高い小天体集団に対して観測データに基づく統計的調査を実施することにより太陽系外縁部における微惑星の形成・進化過程に関する理解を深め、太陽系初期に起こったと考えられている巨大惑星移動に伴う小天体の大規模軌道進化の解明に迫ることを目的とする。
すばる望遠鏡の超広視野撮像装置 Hyper Suprime-Cam（HSC）を用いた観測により取得した黄道面領域サーベイデータを解析した結果、173個の外縁天体が検出した。そのうち軌道傾斜角が低く赤いカラーをもつ“cold classicals”と呼ばれる天体から得られた直径80km程度までのサイズ頻度分布（天体サイズに対する個数の頻度分布）は、先行研究で指摘されていたような折れ曲がりを持つべき乗測で近似することができることが確認された一方、べき指数や変曲点は先行研究のものとは異なることが示された。また、木星トロヤ群のサイズ分布とは一致しない一方、海王星トロヤ群のそれとは形状が類似していることが確認された。サイズ頻度分布の形状は太陽系初期の微惑星集積過程を反映しており、本結果と他の天体集団と比較することによってcold classicals天体の起源や他の小天体集団との関係性を探る有力な手掛かりにつながると期待される。本結果は国際研究会「JpGU-AGU Joint Meeting 2020」にて報告された。さらに、すばる望遠鏡によって新たに取得したデータの解析も進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究成果をまとめた投稿論文を執筆中で、近日中に国際雑誌へ投稿する予定である。また、新たに取得した観測データの解析も進めている。

Strategy for Future Research Activity

すばる望遠鏡 HSC により取得されたデータを使って強い力学励起を経験している高軌道傾斜角外縁天体のサイズ分布を測定し、低軌道傾斜角のそれと比較することにより、外縁天体の形成・力学進化を探る。また、特定の領域を観測した多数の画像を重ね合わせ、極めて暗い外縁天体を検出するための技術開発を進め、衝突進化の効果が卓越することによって生じるサイズ分布形状の遷移を検出することを目指す。

Causes of Carryover

COVID-19 の影響で出張ができなくなり、予定していた研究会への参加や共同研究者との対面での打ち合わせを断念したため。別の研究会への参加もしくは物品（データストレージなど）の購入を予定している。

Research Products

• [Presentation] すばる望遠鏡HSC データを用いた既知太陽系小天体探査 (2021)
  • Author(s): 大坪貴文、高田唯史、古澤久徳、古澤順子、寺居剛、吉田二美、浦川聖太郎
  • Organizer: 日本天文学会2021年春季年会
• [Presentation] Size Distributions of Bluish and Reddish Small Main Belt Asteroids (2021)
  • Author(s): Natsuho Maeda, Tsuyoshi Terai, Keiji Ohtsuki, Fumi Yoshida, Takuto Deyama
  • Organizer: 52nd Lunar and Planetary Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Measurement of Size Distribution of Cold Classical Trans-Neptunian Objects (2020)
  • Author(s): 寺居剛、吉田二美、大槻圭史
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Size distribution of Jupiter's Trojan asteroids in the L5 swarm obtained by the Subaru/Hyper Suprime-Cam (2020)
  • Author(s): 上畑琴美、寺居剛、大槻圭史、吉田二美
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Phase curves of >20,000 small solar system bodies obtained by the Tomo-e Gozen transient survey (2020)
  • Author(s): 吉田二美、伊藤孝士、浦川聖太郎、寺居剛、冨永望、諸隈智貴、酒向重行、大澤亮、田中雅臣、濵﨑凌
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Phase curves of >40,000 small solar system bodies obtained by the Tomo-e Gozen transient survey (2020)
  • Author(s): Fumi Yoshida, Takashi Ito, Seitaro Urakawa, Tsuyoshi Terai, Nozomu Tominaga, Tomoki Morokuma, Shigeyuki Sako, Ryou Ohsawa, Masaomi Tanaka, Ryo Hamasaki
  • Organizer: 14th Europlanet Science Congress 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam で検出された微小メインベルト小惑星のサイズ分布測定 (2020)
  • Author(s): 前田夏穂、寺居剛、大槻圭史、吉田二美、石原昂将、出山拓門
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] Phase curves of >40,000 small solar system bodies obtained by the Tomo-e Gozen transient survey (2020)
  • Author(s): Fumi Yoshida, Takashi Ito, Seitaro Urakawa, Tsuyoshi Terai, Nozomu Tominaga, Tomoki Morokuma, Shigeyuki Sako, Ryou Ohsawa, Masaomi Tanaka, Ryo Hamasaki
  • Organizer: AAS Division of Planetary Science meeting #52
  • Int'l Joint Research