2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation into Stellar Mass Loss Based on Three-Dimensional Multiwavelength Spectroscopic Data of Galactic Planetary Nebulae
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19K03914
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大塚 雅昭 京都大学, 理学研究科, 特定助教 (70399286)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 惑星状星雲 / 星周物質 / 星間物質 / 元素組成 / 分光観測 / 多波長観測 / 銀河化学進化 / 質量放出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実績の概要 本研究は惑星状星雲の紫外-遠赤外線三次元分光データを使い、中心星付近から星間物質にまで広がる星周殻内の原子/分子ガス・ダストの完全な三次元物理量分布調査から中小質量星における恒星風質量放出の定量的解明を目指すものである。
高角度分解した輝線像合成法の確立：本研究は、地上望遠鏡観測で取得した可視データと天文衛星で取得した紫外-遠赤外データを組み合わせる。そのために、せいめい望遠鏡三次元分光器KOOLS-IFUにおける波長-点源拡がり関数（PSF)、空気量-PSF関係といった像合成プロセスの高精度化に必要な関係式を観測データを基に確立した。。これらの関係式をもとにしてPSF逆畳み込み法による単一輝線像合成プロセスを完成することができた。
可視データのみからのガス・ダスト質量マップ導出の確立：多くの場合、ガス質量は可視波長域の輝線マップから導出し、ダスト質量は赤外線波長域からのダスト連続光マップから導出する。そして、これらのマップはPSFが大きく異なっている。両者のPSFを一致することができない限り、ガスとダストの空間分布の比較、その質量比の空間分布は全く無意味である。そこで、減光を受けた可視域水素輝線の観測強度比と理論強度比の比較により、ガス・ダスト質量とガス-ダスト質量比分布を得る手法を確立した。この手法と輝線像合成法の適用により、ガス・ダスト質量とガス-ダスト質量比の空間分布を角分解能~1秒角で調査することができた。
惑星状星雲IC2165における物理量空間分布：上記の手法を駆使し、KOOLS-IFUで取得した惑星状星雲のIC2165の物理量分布を調査した。達成角度分解能~1秒角でPSFが完全に一致している高空間分解能のガス・ダストの物理量空間分布を世界で初めて明らかにすることができた。研究成果は論文としてまとめ、2022年1月に王立天文学会月報に受理された。
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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
IC2165研究を通じて高角分解輝線像合成プロセス、ガスとダストの物理量空間分布の導出に必要となる計算コード群とデータベースがすべて整った。IC2165研究以後は4つの惑星状星雲の研究を同時進行しており、2021年までの研究進捗の遅れを取り戻しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究アイテム（1) 質量分布と運動学的構造、(2) 元素組成の分布、(3) 位置-速度関係と星雲殻形成の調査、(4) 物理量の空間分布を包括的に再現する光電離モデルの構築、のうち(2), (3), (4)は（サンプル数1であるが）実施済みである。2022年度は、アイテム(1)の達成と複数の査読論文出版を目指す。
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| Causes of Carryover |
（次年度使用額が生じた理由）COVID-19により、参加予定していた学会自体がキャンセル、計算機部品の調達ができなかったため。
（使用計画）国内外研究会への参加。査読論文出版費用。
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