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2023 Fiscal Year Research-status Report

近赤外線分光観測で探る銀河系円盤の未開拓領域における中性子捕獲元素の合成

Research Project

Project/Area Number 19KK0080
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松永 典之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80580208)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 尚人  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50280566)
辻本 拓司  国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)
鮫島 寛明  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10748875)
濱野 哲史  国立天文台, ハワイ観測所, 特別客員研究員 (70756270)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2025-03-31
Keywords近赤外線高分散分光 / 恒星化学組成 / 中性子捕獲元素 / 銀河系円盤 / チリ共和国
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、近赤外高分散分光観測によってセファイド変光星などの化学組成を計測し、銀河系円盤においてどのような化学進化が起こってきたかを調べることである。そのために、我々が開発したWINERED赤外線分光器をチリ共和国のラスカンパナス天文台にあるマゼラン望遠鏡(口径6.5m)に設置して観測を行う。マゼラン望遠鏡は、米国のカーネギー天文台(ラスカンパナス天文台の上位機関)が他の5機関と共同で運用しているもので、本計画ではチリの天文台での観測を米国の研究者と共同で進めている。
マゼラン望遠鏡でのWINERED分光器による観測は、2022年9月にファーストライトに成功し、2023年度に本格的な科学観測を始めることができた。2023年6月には11晩、2023年10~11月には15晩の観測を行った。この中には、米国ユーザによる観測も含まれている。観測装置は良好に機能して多くのスペクトルを集めることができた。
銀河系円盤のセファイドについては、銀河系円盤内縁部に分布する16天体のスペクトルが得られた。まず、鉄の吸収線を利用した各セファイドの金属量の測定を行い、これまで観測がほとんど行われていなかった銀河系中心から3~5.6キロパーセクにおけるセファイドの金属量勾配を測定することに成功した。それより外側の領域で知られていた勾配をほぼ直線的に伸ばすような高い金属量となっていることがわかった。このことから、星とガスの密度が高い円盤内縁部でたくさんの星が生まれて、それに応じて重元素の合成も順調に進んだことを示している。現在、アルファ元素や中性子捕獲元素の測定を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでに得られた銀河系円盤のセファイド16天体については、ストロンチウム、イットリウム、ジスプロシウムという3つの中性子捕獲元素の吸収線が検出できていることを確認した。このほかにも10種近い元素の吸収線があるので、それらの元素組成を測定し、銀河系円盤の化学的構造を調べることができる。

Strategy for Future Research Activity

2024年度にもマゼラン望遠鏡とWINERED分光器を用いる観測ランを2回予定している。これらにおいて、銀河系円盤のセファイドのスペクトルをさらに取得できる見込みである。すでに取得しているスペクトルと合わせて、中性子捕獲元素を含む複数の元素の組成解析を今年度進める。そして、その測定結果と合うような銀河系各領域における現在までの化学進化の数値モデルの計算を行う。

Causes of Carryover

コロナ禍により、本研究課題で予定していた観測を開始するのが当初より遅れて2023年度となった。現在、そのデータの解析を進めており、2024年度に論文の執筆や研究会での発表を行う予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 Other

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

  • [Int'l Joint Research] カーネギー天文台/ハーバード・スミソニアン天体物理学センター(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カーネギー天文台/ハーバード・スミソニアン天体物理学センター
  • [Int'l Joint Research] アンドレス・ベジョ大学(チリ)

    • Country Name
      CHILE
    • Counterpart Institution
      アンドレス・ベジョ大学
  • [Int'l Joint Research] ローマ大学トルベルガータ校(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      ローマ大学トルベルガータ校
  • [Journal Article] A High-resolution Non-detection of Escaping Helium in the Ultrahot Neptune LTT 9779b: Evidence for Weakened Evaporation2024

    • Author(s)
      Vissapragada Shreyas、McCreery Patrick、Dos Santos Leonardo A.、Espinoza N?stor、McWilliam Andrew、Matsunaga Noriyuki、Redai J?a Adams、Behr Patrick、France Kevin、Hamano Satoshi、Hull Charlie、Ikeda Yuji、Katoh Haruki、Kawakita Hideyo、他
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 962 Pages: L19~L19

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad23cf

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The globular cluster VVV CL002 falling down to the hazardous Galactic centre2024

    • Author(s)
      Minniti Dante、Matsunaga Noriyuki、Fern?ndez-Trincado Jos? G.、Otsubo Shogo、Sarugaku Yuki、Takeuchi Tomomi、Katoh Haruki、Hamano Satoshi、Ikeda Yuji、Kawakita Hideyo、Lucas Philip W.、Smith Leigh C.、Petralia Ilaria、Rita Garro Elisa、Saito Roberto K.、Alonso-Garc?a Javier、G?mez Mat?as、Gabriela Navarro Mar?a
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 683 Pages: A150~A150

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202348100

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Metallicities of Classical Cepheids in the Inner Galactic Disk2023

    • Author(s)
      Matsunaga Noriyuki、Taniguchi Daisuke、Elgueta Scarlet S.、Tsujimoto Takuji、Baba Junichi、McWilliam Andrew、Otsubo Shogo、Sarugaku Yuki、Takeuchi Tomomi、Katoh Haruki、Hamano Satoshi、Ikeda Yuji、Kawakita Hideyo、Hull Charlie、Albarrac?n Rogelio、Bono Giuseppe、D’Orazi Valentina
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 954 Pages: 198~198

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aced93

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Metallicity gradient of the Galactic disk traced with Cepheids2024

    • Author(s)
      Noriyuki Matsunaga
    • Organizer
      MIAPbP 2024, ABUNDANCE GRADIENTS IN THE LOCAL UNIVERSE (ADONIS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] セファイド変光星を用いた銀河系円盤の元素組成分布の研究2024

    • Author(s)
      松永典之
    • Organizer
      天の川銀河研究会2024
  • [Presentation] Las Campanas天文台におけるWINERED近赤外線高分散分光器の運用開始2023

    • Author(s)
      松永典之, 大坪翔悟, 猿楽祐樹, 竹内智美, 加藤晴貴, 河北秀世, 池田優二, 濱野哲史, 谷口大輔
    • Organizer
      日本天文学会2023年秋季年会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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