Spin evolution of cool stars and their habitable planets

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K14512
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤澤 幸太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (30732408)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ハビタブルプラネット / 低温度星 / 回転 / 磁場 / 自転進化 / M型星

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、低温度星の周囲に存在しているハビタブルプラネットが、主星である低温度星からのフレアなどの活動性によって、どのようにそのハビタビリティが乱されているかを評価することを最終的な目的とする。その際に、主星である低温度星の自転進化に特に着目する。M型星などに代表される低温度星の自転進化は、十分にスピンダウンする種族とほとんどスピンダウンしない２つの種族に分かれるとされている。そこでまずは低温度星の回転・磁場構造の多次元モデルを構築し、内部構造を考慮した回転進化モデルで２つの種族を説明することを目指す。次に、この２つの種族の回転進化に基づいて、自転が速い種族と自転が遅い種族で、それぞれどのような影響が現れるかを考慮して、低温度星周囲のハビタビティに関する議論を展開していく。
2年目である本年度は、初年度に引き続き高速回転する星の多次元計算を行った。特に、二次元ラグランジュ座標上で星の構造を計算する新しいコードの開発に成功し、具体的なテスト計算なども行った。本研究結果に関しては現在、国際学術論文誌へと論文を投稿準備中である。さらにこのような理論的な研究に加えて、星の観測データを解析する研究にも取り組み始めた。すでに公開されているアーカイブ化された星のライトカーブの観測データを解析することで星の自転を決定し、回転している星の自転進化の特徴を探る研究にも着手した。このように、理論的研究・観測的研究の多方面から研究に取り組みつつある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、これまでの定式化や計算結果などが一通りまとまってきたため、その結果を学術論文としてまとめつつある。さらには、研究の当初には予定していなかった、観測データを解析して星の自転進化を探る研究にも着手した始めた。このように、現在のところ研究は多方面に進展しつつある。一方で本年度は、結果をまとめ論文として出版して発表するまでには至っておらず、本研究課題の進捗状況としては、やや遅れているとした。来年度以降は、現在のところ得られている成果を論文として出版することを目指しながら、新しく取り組み始めたデータ解析の研究に関しても遂行していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、研究構想段階では想定していなかった星の観測データを解析して自転進化を探る研究にも取り組み始め、理論・観測の両面から多面的に研究を遂行し始めた。来年度以降は、まずは研究計画に沿った理論的な研究を推進していき、これまでの結果をまとめ論文を出版し、各種研究会などで発表していくことを目指す。一方で研究計画にはなかったが新しく始めた観測データ解析の研究も更に推進していき、研究計画段階では思いもしなかったような多方面から研究を進めていくことを目指す。

Causes of Carryover

本年度も引き続き、新型コロナウイルスにより多くの研究会が延期や中止、オンライン開催となり、また研究打ち合わせなどの出張も行うことができず、次年度使用額が生じた。