2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H00170
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
河原 創 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (90649758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小谷 隆行 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, 助教 (40554291)
Guyon Olivier 国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (90399288)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 系外惑星キャラクタリゼーション / 褐色矮星 / 自動微分 / Kバンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、2021年度にProof of Conceptの段階で完成した自動微分可能な高分散スペクトルExoJAX（ExoJAX 1）を、REACH/IRDのような広帯域スペクトルに適用できるよう改良を実施した。具体的には、ExoJAX 1では、GPUデバイスメモリに全てのライン情報を格納していたが、メタンや水のような数億本以上のラインを持つ分子において、例えばHバンド全体のような広い波長域では、NVIDIA A100のような最先端のGPUでさえデバイスメモリに収まらない問題があった。そこで、デバイスメモリへの格納前にライン情報の密度化を行う新アルゴリズムPreMODITを開発し、実装した。
この新機能により、Hバンド全体の高分散スペクトルの最適化や、HMC-NUTSによるベイズ解析が可能となった。さらに、ExoJAXの分子データベースI/Oとして、プラズマ分光チームが開発している別のコードradisに参画し、I/Oを統一することで、効率の良い開発環境が構築できた。その結果、分子を振動遷移量子数ごとに解析するなどの応用が可能となった。
その結果、REACおよびIRDで取得した実際の褐色矮星スペクトルに適用できた。これは当初の計画を実現できたことを意味する。現在、さらなる解析を実行中であり論文準備中である。
また、すばる望遠鏡の高分散コロナグラフREACHのKバンドへの拡張を進めている。分光器（IRCS）まで光が到達していないが、人工光源を用いてファイバーインジェクションに光を通過させることができる状態となっている。これは特に、2021年度の実績で発見されたKバンドの一酸化炭素を利用した惑星・褐色矮星の質量推定をすばる望遠鏡でも実現できるため、大きな進展である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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