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2019 Fiscal Year Research-status Report

The Taxonomy of the Structures of Protoplanetary Disks in the ALMA Era

Research Project

Project/Area Number 19K03932
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

武藤 恭之  工学院大学, 教育推進機構(公私立大学の部局等), 准教授 (20633803)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 淳  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, 特任助教 (20588610)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords原始惑星系円盤 / 惑星形成 / 電波天文学
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、ALMA望遠鏡の観測によって可能になった原始惑星系円盤の詳細構造の観測を推し進め、現実的な原始惑星系円盤の姿を解き明かすことを目標としている。初年度は、提案をしていたALMA望遠鏡サイクル6の観測が実行されて遷移円盤天体6天体のデータが取得された。現在、それぞれのデータの解析を進めている。また、本課題開始以前に取得されていた観測データに関する共同研究にも参加しており、TW Hya 星周囲の点源状構造の発見や CR Cha 星周囲のダスト・ガスの構造の解析、HD 142527 星周囲のガス・ダスト比の解析などに関わった。これらの結果は、いずれも様々な構造が原始惑星系円盤に存在していることを示している。特に、CR Cha や HD 142527 などで、異なる同位体のガスの分布や異なる遷移の分子輝線の画像が得られてきている。ガス観測は、ダストの観測に比較すると高解像度の観測が少ないのが現状だが、これらの結果は、観測量に即して、原始惑星系円盤の主成分であるガスの分布を明らかにする手がかりとなるという点で科学的な意義のある結果である。実際、これらのデータから、ガス・ダストの分布の違いが観測に基づいてより確実に議論できるようになってきた。
今後、手持ちのデータの解析を進める。我々のサンプルは数天体ではあるものの、明るい天体から暗い天体まで、観測的に異なる性質を持った遷移円盤天体のデータを手にしている。これらの比較を通じ、遷移円盤天体の普遍的な性質を探し、惑星形成のコンテクストの中で理解をしていくことを目標とする。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ALMA望遠鏡による観測が順調になされ、提案した全ての天体のデータが取得された。それらのデータの基本的な較正は行われており、現在データの質を詳しく検討している段階である。また、それ以前の ALMA 望遠鏡のデータについても着々と論文化が進められており、全体として概ね順調に研究が進捗しているものと考えている、

Strategy for Future Research Activity

手持ちのデータの解析を継続して進め、それぞれの天体の個性を明らかにしていくとともに、全体を通じて共通の性質があるかどうかを探っていく。また、1天体でも論文化が可能と判断したものについては、論文化を進めていく。すでに論文化の段階にある天体については、引き続き進めていく。
初期の観測によって興味ある構造が見つかった天体については、ALMAやそれ以外の望遠鏡でのフォローアップ観測を提案していくことで、より深い理解を目指していく。

Causes of Carryover

初年度は、観測データ保存・解析のための物品購入、および共同研究のための共同研究者の旅費等に本研究費を使用することを予定していた。しかし、前者については、関連する研究のための別研究費に余剰が生じたことにより、そちらを用いて購入を行った。また、後者については、共同研究者との旅程の調整の結果、先方の持つ別財源での支出とすることとなったため、本研究費からの支出を行わないこととなった。
次年度について、当初は海外の共同研究者の招へい・海外出張・今年度に進めた研究の論文出版費用などに本助成金を充当することを予定していた。しかし、昨今の新型コロナウィルスの流行に伴い、ALMA望遠鏡をはじめとする様々な望遠鏡の運用計画・海外出張予定・物品購入などに変更が生じているところである。流行の推移を見極めながら、今年度に中止となった海外出張の実行可能性を判断する。また、大学における遠隔授業の対応などのために研究時間が少なくなる可能性もあり、本研究を推進するために、状況に応じて短期間の研究員雇用の可能性も検討する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (9 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 中央研究院天文及天文物理研究所(その他の国・地域)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      中央研究院天文及天文物理研究所
  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア工科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア工科大学
  • [Int'l Joint Research] ビクトリア大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ビクトリア大学
  • [Journal Article] The Detection of Dust Gap-ring Structure in the Outer Region of the CR Cha Protoplanetary Disk2020

    • Author(s)
      Kim Seongjoong、Takahashi Sanemichi、Nomura Hideko、Tsukagoshi Takashi、Lee Seokho、Muto Takayuki、Dong Ruobing、Hasegawa Yasuhiro、Hashimoto Jun、Kanagawa Kazuhiro、Kataoka Akimasa、Konishi Mihoko、Liu Hauyu Baobab、Momose Munetake、Sitko Michael、Tomida Kengo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 888 Pages: 72~72

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab5d2b

  • [Journal Article] Near-infrared Imaging of a Spiral in the CQ Tau Disk2020

    • Author(s)
      Uyama Taichi、Muto Takayuki、Mawet Dimitri et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 159 Pages: 118~118

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab7006

  • [Journal Article] Dust Polarization in Four Protoplanetary Disks at 3 mm: Further Evidence of Multiple Origins2019

    • Author(s)
      Harrison Rachel E.、Looney Leslie W.、Stephens Ian W.、Li Zhi-Yun、Yang Haifeng、Kataoka Akimasa、Harris Robert J.、Kwon Woojin、Muto Takayuki、Momose Munetake
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 877 Pages: L2~L2

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab1e46

  • [Journal Article] ALMA survey of Class II protoplanetary disks in Corona Australis: a young region with low disk masses2019

    • Author(s)
      Cazzoletti P.、Manara C. F.、Baobab Liu H.、van Dishoeck E. F.、Facchini S.、Alcal? J. M.、Ansdell M.、Testi L.、Williams J. P.、Carrasco-Gonz?lez C.、Dong R.、Forbrich J.、Fukagawa M.、Galv?n-Madrid R.、Hirano N.、Hogerheijde M.、Hasegawa Y.、Muto T.、Pinilla P.、Takami M.、Tamura M.、Tazzari M.、Wisniewski J. P.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 626 Pages: A11~A11

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201935273

  • [Journal Article] Discovery of An au-scale Excess in Millimeter Emission from the Protoplanetary Disk around TW Hya2019

    • Author(s)
      Tsukagoshi Takashi、Muto Takayuki、Nomura Hideko、Kawabe Ryohei、Kanagawa Kazuhiro D.、Okuzumi Satoshi、Ida Shigeru、Walsh Catherine、Millar Tom J.、Takahashi Sanemichi Z.、Hashimoto Jun、Uyama Taichi、Tamura Motohide
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 878 Pages: L8~L8

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab224c

  • [Journal Article] Effect of dust size and structure on scattered-light images of protoplanetary discs2019

    • Author(s)
      Tazaki Ryo、Tanaka H、Muto T、Kataoka A、Okuzumi S
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 485 Pages: 4951~4966

    • DOI

      10.1093/mnras/stz662

  • [Journal Article] An Observational Study for Grain Dynamics in the AS 209 Disk with Submillimeter Polarization2019

    • Author(s)
      Mori Tomohiro、Kataoka Akimasa、Ohashi Satoshi、Momose Munetake、Muto Takayuki、Nagai Hiroshi、Tsukagoshi Takashi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 883 Pages: 16~16

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab3575

  • [Journal Article] Unveiling Dust Aggregate Structure in Protoplanetary Disks by Millimeter-wave Scattering Polarization2019

    • Author(s)
      Tazaki Ryo、Tanaka Hidekazu、Kataoka Akimasa、Okuzumi Satoshi、Muto Takayuki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 885 Pages: 52~52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab45f0

  • [Journal Article] Investigating the gas-to-dust ratio in the protoplanetary disk of HD 1425272019

    • Author(s)
      Soon Kang-Lou、Momose Munetake、Muto Takayuki、Tsukagoshi Takashi、Kataoka Akimasa、Hanawa Tomoyuki、Fukagawa Misato、Saigo Kazuya、Shibai Hiroshi
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: 124

    • DOI

      10.1093/pasj/psz112

  • [Presentation] Search for the Inner Disk Structures in "Transitional" Disks2019

    • Author(s)
      武藤 恭之、橋本 淳、塚越 崇、小西 美穂子、工藤 智幸
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] 原始惑星系円盤構造の多様性と惑星形成2019

    • Author(s)
      武藤恭之
    • Organizer
      大阪大学宇宙地球科学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Imaging Observations of the Planet-Forming Regions of Protoplanetary Disks with ngVLA2019

    • Author(s)
      Takayuki Muto
    • Organizer
      ngVLA Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-wavelength High Resolution Observations of Protoplanetary Disks2019

    • Author(s)
      Takayuki Muto
    • Organizer
      Subaru Telescope 20th Anniversary - Optical & Infrared Astronomy for the Next Decade -
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Disk Structure Formation at the Earliest Stages of Disk Evolution2019

    • Author(s)
      Takayuki Muto
    • Organizer
      ALMA Workshop 2019: Early Planet Formation in Embedded Disks
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Prospects of Disk Structure Observations for Young Protoplanetary Disks2019

    • Author(s)
      Takayuki Muto
    • Organizer
      Workshop for Protoplanetary Disks and Exoplanets
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft13389/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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