2022 Fiscal Year Annual Research Report
重力マイクロレンズ法を応用した系外惑星オーロラ電波の探査
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21J20760
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
潮平 雄太 熊本大学, 自然科学教育部, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / オーロラ / 電波観測 / 電波天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は2つのテーマに取り組んだ。1つは、長周期系外惑星のオーロラ電波探査に関する研究である。この研究では、惑星の高速自転と周囲のプラズマとの相互作用により発生する低周波電波に着目し、インドの電波干渉計uGMRTを用いて観測を行った。昨年度の観測データの解析に続いて、現在論文の執筆に取り組んでいる。このテーマについて、来年度前半までの投稿・受理、さらには学会等での発表を目指して取り組んでいきたい。もう1つ取り組んだテーマは、重力マイクロレンズ現象により増光されたオーロラ電波の探査である。今年度の後半にオーストラリアに渡り、現地の研究者に、低周波電波干渉計MWAの観測データの取得から電波画像の作成までの一連の解析について学んだ。また、観測データから、重力マイクロレンズ現象が比較的発生しやすい銀河系中心の電波画像を作成し、時間変動しているような天体の探査に取り組んだ。今後の計画として、まず、観測時間の異なるデータ間で差分を取り、オーロラ電波探査を行う。目的の重力マイクロレンズ現象が起こっている時間帯の観測データと、起こっていない時間帯のデータの差分を取ることにより、周囲の明るい電波源の影響を除去する。次に、円偏波の観測データを用いて探査を行う。太陽系内惑星のオーロラ電波の特徴として、円偏波率が高いことが知られている。太陽系外惑星で駆動されるオーロラ電波も同様の特徴を有していると考えられているため、円偏波による探査は有効であると考えられる。また、円偏波電波を放射する天体は少ないため、より静穏な電波画像が得られることが予想され、オーロラ電波探査に有利に働くことが期待される。この解析・探査には、観測機器内で起こる他の偏波の漏れ込みを低減することが重要であるため、その解析手法を議論や先行研究等から学び、応用する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は2つのテーマに取り組んだ。1つは、長周期系外惑星オーロラ電波の観測に関する研究である。このテーマは、昨年度から取り組んでおり、結果等を論文にまとめて投稿する予定であったが、その目標は達成できなかった。そのため、このテーマに関しては、当初の予定より遅れていると評価する。もう1つ取り組んだテーマは、「重力マイクロレンズ現象を通じた系外惑星オーロラ電波の観測」である。これについては、今年度、低周波電波干渉系 Murchison Widefield Array(MWA)を有するオーストラリアに滞在し、データ解析と画像化の手法について学習した。また、現地の研究者と、オーロラ電波の検出に向けた戦略について議論を行った。これらのことは、当初の予定に沿った計画の遂行に大きく寄与したと考える。このテーマは、本研究の最終目的である、「系外惑星からのオーロラ電波の検出」に直接関わるテーマであるため、前者のテーマと総合して、おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方針として、太陽系外惑星からのオーロラ電波の検出のために、以下の2つの解析を行う。
1: 観測時間の異なるデータ間で差分を取り、オーロラ電波探査を行う。目的の重力マイクロレンズ現象が起こっている時間帯の観測データと、起こっていない時間帯のデータの差分を取ることにより、周囲の明るい電波源の影響を除去する。
2: 円偏波の観測データを用いて探査を行う。太陽系内惑星のオーロラ電波の特徴として、円偏波率が高いことが知られている。太陽系外惑星で駆動されるオーロラ電波も同様の特徴を有していると考えられているため、円偏波による探査は有効であると考えられる。また、円偏波電波を放射する天体は少ないため、より静穏な電波画像が得られることが予想され、オーロラ電波探査に有利に働くことが期待される。この解析・探査には、観測機器内で起こる他の偏波の漏れ込みを低減することが重要であるため、その解析手法を議論や先行研究等から学ぶ。
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