「あかり」全天サーベイデータに基づく最詳細黄道光・惑星間塵雲モデルの構築

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25400220
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大坪 貴文 東京大学, 総合文化研究科, 特任研究員 (50377925)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石原 大助 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (30507835)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 黄道光 / 惑星間塵 / 赤外線 / あかり

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、日本の赤外線天文衛星「あかり」の中間・遠赤外線全天サーベイ観測データを基に、これまでで最も詳細な黄道光モデル・惑星間ダスト空間分布モデルを構築することを目指した。現在は、米国の衛星 COBE/DIRBE のデータを基にした黄道光モデルが標準テンプレートとなっているが、「あかり」のデータに基づくことで、その不完全な部分を補い15年ぶりに大幅に改良することが目的である。
最終年度である本年度は、遠赤外線装置FIS、中間赤外線装置IRCの両方で半年ごとの全天画像を作成し、黄道光の空間分布を詳細に調べる作業を進めた。遠赤外線データに関しては、全天画像から銀河系内ダストと銀河系外の赤外放射の寄与を差し引き、黄道光中の小惑星ダストバンド成分と地球軌道上の周太陽リング成分の位置と表面輝度を正確に抽出することに成功した。また、これを基に黄道光の全天モデルを作成し、現在公開されている「あかり」遠赤外線全天画像から差し引くことで、表面輝度が暗い領域においても公開データの精度を大幅に改良することができた。この結果は本年度に論文として投稿し受理された。中間赤外線データに関しては、スムーズな大局構造をとらえることをメインとし、COBE/DIRBE モデルとの詳細な比較をおこなった。その結果、惑星間ダストの太陽からの距離に応じた分布は COBE/DIRBE のモデルで予想されたよりも 10% ほどコンパクトであるなど、太陽系内の空間構造に関して新たなことが明らかになった。この結果も本年度論文として投稿し出版された。
本研究の過程で、これまでは見えていなかった微細な構造も見つかってきた。「あかり」のデータが必要な精度および微細構造を検出する能力を十分持つことが明らかになるなど、今後の惑星間ダストの三次元空間分布モデル構築に向けてはずみをつける意味でも、本研究は重要な意義を持つものであった。

Research Products

• [Journal Article] Modeling of the Zodiacal Emission for the AKARI/IRC Mid-infrared All-sky Diffuse Maps (2016)
  • Author(s): Kondo, Toru; Ishihara, Daisuke; Kaneda, Hidehiro; Nakamichi, Keichiro; Takaba, Sachi; Kobayashi, Hiroshi; Ootsubo, Takafumi; Pyo, Jeonghyun; Onaka, Takashi
  • Journal Title: The Astronomical Journal Volume: 151 Pages: id.71 (11pp)
  • DOI: 10.3847/0004-6256/151/3/71
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] AKARI far-infrared maps of the zodiacal dust bands (2016)
  • Author(s): Ootsubo, Takafumi; Doi, Yasuo; Takita, Satoshi; Nakagawa, Takao; Kawada, Mitsunobu; Kitamura, Yoshimi; Matsuura, Shuji; Usui, Fumihiko; Arimatsu, Ko
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 68 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1093/pasj/psw024
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Image stacking analysis of SDSS galaxies with AKARI Far-Infrared Surveyor maps at 65 μm, 90 μm, and 140 μm (2016)
  • Author(s): Okabe, Taizo; Kashiwagi, Toshiya; Suto, Yasushi; Matsuura, Shuji; Doi, Yasuo; Takita, Satoshi; Ootsubo, Takafumi
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 68 Pages: id.17 (15pp)
  • DOI: 10.1093/pasj/psv132
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線全天画像に基づく黄道光ダストバンド構造の抽出 (2016)
  • Author(s): 大坪貴文、土井靖生、瀧田怜、川田光伸、北村良実、中川貴雄、松浦周二、臼井文彦、有松亘、石原大助、近藤徹
  • Organizer: 日本天文学会2016年春季年会
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス（東京都八王子市）
  • Year and Date: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [Presentation] 黄道ダスト・彗星ダストの中間遠赤外線観測 (2016)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: サイズ分布ビッグピクチャー研究会
  • Place of Presentation: 千葉工業大学東京スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • Year and Date: 2016-02-11 – 2016-02-12
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線全天マップに基づく黄道光ダストバンド構造の研究 (2016)
  • Author(s): 大坪貴文、土井靖生、瀧田怜、中川貴雄、川田光伸、北村良実、松浦周二、臼井文彦、有松亘、石原大助、近藤徹
  • Organizer: 第16回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙科学研究所相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • Year and Date: 2016-01-06 – 2016-01-07
• [Presentation] Zodiacal and Galactic dust as seen by the AKARI far-infrared all-sky survey (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 第32回 Grain Formation Workshop
  • Place of Presentation: 札幌市職員共済組合定山渓保養所（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-12-09 – 2015-12-11
• [Presentation] 「あかり」遠赤外・中間赤外線観測に基づく黄道光ダストバンド構造の検出 (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、土井靖生、臼井文彦、瀧田怜、川田光伸、北村良実、中川貴雄、松浦周二、有松亘、服部誠、石原大助、近藤徹
  • Organizer: 日本惑星科学会2015年度秋期講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学・地球生命研究所（東京都目黒区）
  • Year and Date: 2015-10-14 – 2015-10-16
• [Presentation] 「あかり」遠赤外・中間赤外線観測に基づく黄道光ダストバンド構造の検出と小惑星起源ダストの性質の解明 (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、土井靖生、瀧田怜、川田光伸、松浦周二、北村良実、中川貴雄、服部誠、有松亘、田中昌宏、臼井文彦、石原大助、近藤徹
  • Organizer: 日本天文学会2015年秋季年会
  • Place of Presentation: 甲南大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [Presentation] Zodiacal dust bands observed in far-infrared with AKARI (2015)
  • Author(s): Takafumi Ootsubo, Yasuo Doi, Satoshi Takita, Fumihiko Usui, Shuji Matsuura, Takao Nakagawa, Ko Arimatsu, Masahiro Tanaka, Mitsunobu Kawada, Yoshimi Kitamura, Makoto Hattori, Toru Kondo, and Daisuke Ishihara
  • Organizer: The 8th meeting on Cosmic Dust
  • Place of Presentation: 千葉工業大学東京スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • Year and Date: 2015-08-17 – 2015-08-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modeling of the Zodiacal Emission for the AKARI Mid-Infrared All-Sky Diffuse Maps (2015)
  • Author(s): Kondo, T., Ishihara, D., Kaneda, H, Nakamichi, K., Sano, H., Torii, K.The 8th meeting on Cosmic Dust, Ootsubo, T., Onaka, T.
  • Organizer: The 8th meeting on Cosmic Dust
  • Place of Presentation: 千葉工業大学東京スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • Year and Date: 2015-08-17 – 2015-08-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 赤外線衛星「あかり」による黄道光微細構造の観測 (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場（千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2015-05-27