「彗星の結晶質シリケイト問題」から探る惑星系ダストの進化と循環

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04053
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤原 英明 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 特任准教授 (70581445)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾中 敬 明星大学, 理工学部, 教授 (30143358)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 惑星形成・進化 / 地球宇宙物質 / 光学赤外線天文学

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、従来は太陽系内での議論にとどまっていた「彗星の結晶質シリケイト問題」の検証を太陽系「外」惑星系にも展開するため、地上大型望遠鏡や宇宙望遠鏡を用いて太陽系外ダスト円盤の高解像度赤外線観測を実行するものである。地上望遠鏡を用いた観測では、広がった太陽系外ダスト円盤の選定やその性質の吟味を、宇宙望遠鏡を用いた観測では、太陽系外ダスト円盤の空間分解分光観測を狙うことを計画している。

本年度はまず、本研究課題における最有望なターゲットである原始惑星系円盤について、前年度に実施した高解像度中間赤外線撮像観測で得られた画像の解析を進め、過去の画像と比較することで原始惑星系円盤の時間変動などを調査するためのデータを整備した。また、同天体について取得した可視光線高分散分光観測データについて解析を基本的な制約を整約を行い、中心星そのものの性質の吟味に向けた準備を進めた。さらに、太陽系外ダスト円盤における中間赤外線分光観測データに対してスペクトルのモデルフィットを行い、星周ダストの組成や温度等を推定するためのプログラムを改修し、適用範囲を広げた。

宇宙望遠鏡を用いた観測については、前年度に研究代表者が中心となり、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のサイクル1期公募観測に提出した観測提案が採択に至らなかったことを踏まえ、次期での再提案に向けて、観測戦術の見直しやターゲットの追加可能性の検討に着手した。特にターゲットについては、最新のカタログデータに基づいて赤外線超過を示す天体を系統的に抽出し、将来の観測のターゲット候補とする可能性について検討を始めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のサイクル1期公募観測に提出した観測提案が採択に至らず、宇宙望遠鏡を用いて太陽系外ダスト円盤の空間分解分光観測を実施する計画が当初の計画通りにならないことが明らかになったため。また、研究代表者の異動により、本研究課題に対する本年度のエフォート割合が低下したため。

Strategy for Future Research Activity

宇宙望遠鏡を用いた太陽系外ダスト円盤の空間分解分光観測について、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の次期公募観測で観測時間をするために、観測戦術やターゲットの見直しを進める。すばる望遠鏡で取得されたデータについては、太陽系外ダスト円盤天体におけるダストの空間的広がりやその時間変化、ダスト組成などの議論を引き続き推進する。

Causes of Carryover

観測提案が不採択、研究代表者の異動、新型コロナウイルス感染症の状況により、計画していた研究打ち合わせや研究集会への参加を計画通り実施することができなかったため、次年度使用額が生じた。新型コロナウイルスに関する見通しは不明だが、本研究計画の進捗に応じて研究打ち合わせ・研究集会への参加する機会が今後増える可能性があるため、そのために必要な旅費およびオンライン参加に必要な物品の調達に使用することを計画している。