「あかり」赤外線観測で探る惑星と生命の物質の起源

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26707008
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 石原 大助 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (30507835)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 光赤外線天文学 / 「あかり」衛星 / 星間物質 / 惑星形成 / データ解析

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、星間物質の組成と物理状態の診断に利用するため、「あかり」中間赤外線全天サーベイデータから、精度の良い銀河面物質の放射マップを作成するための、解析を進めた。さらに、このデータと「あかり」遠赤外線マップを合わせ、星形成領域などの局所領域において、画素 (視線方向) ごとに、有機物の放射・加熱されたダストの放射・冷たいシリケート系ダストの放射などを成分分離し、領域の物質の物理状態を推定する方法を模索した。
これと並行して、惑星形成過程における物質進化の理解のため、惑星形成過程と思われる天体のダスト円盤 (デブリ円盤) の探査を行った。「あかり」全天サーベイ観測結果からセレクトした、デブリ円盤候補について、名大で運用している南アフリカ近赤外線望遠鏡 (IRSF) による追観測により、ダスト円盤の検出精度を上げた上で、候補天体をリストにまとめ投稿した。さらに、これらの円盤における組成・物理状態を調査するため、すばる/COMICSによる中間赤外線での分光追観測の提案を行った。
これらの成果は、国際研究会 "THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescope" に於ける、6本の口頭発表にて報告した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

「あかり」中間赤外線全天サーベイデータより作成したマップを、他波長のマップと合わせて解析しようとしたところ、データに対する黄道光 (太陽系の惑星間空間塵の熱放射) の差し引き精度が不十分であることが分かった。このためスケジュールを遅らせ、太陽系内の塵粒子の物理に基づく、黄道光モデリングに取り組むことにした。

Strategy for Future Research Activity

星間空間での物質進化の理解にのために、「あかり」中間赤外線全天サーベイデータから、より精度の良い銀河面物質の放射マップを作成する。そのために、太陽系内の塵粒子の物理に基づいて黄道光のモデリングを行い、「あかり」のデータから、前景光である黄道光を精度良く差し引く。また、このマップを他波長のマップと組み合わせ、局所領域における放射の波長依存性の空間分布を調べ、これから領域内の物質の物理状態を調べる方法を確立し、星形成などの天体現象の解釈に応用する。
惑星形成過程の物質進化に関しては、「あかり」中間赤外線全天サーベイで見つけた惑星形成過程と思われる天体 (デブリ円盤) の、詳細な物理状態を調べるため、すばる・VLT・ASTE等での追観測を進める。

Causes of Carryover

「あかり」全天サーベイデータより作成した中間赤外線全天マップを、他波長のマップと比較したところ、データに対する黄道光 (太陽系の惑星間空間塵の熱放射) の差し引き精度が不十分であることが分かった。このため、6ヶ月スケジュールを遅らせ、太陽系内の塵粒子の物理に基づく黄道光モデリングに取り組むことにした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

黄道光のモデリングおよび、それを適用した全天マップの作成のために、次年度使用額を利用して、計算機と記憶装置のリソースを用意する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Korea Astronomy and Space Sci. Institute/Seoul National University, SNU(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: Korea Astronomy and Space Sci. Institute/Seoul National University, SNU
• [Int'l Joint Research] Netherlands Institute for Space Research(オランダ)
  • Country Name: NETHERLANDS
  • Counterpart Institution: Netherlands Institute for Space Research
• [Journal Article] AKARI observations of interstellar dust grains in our Galaxy and nearby galaxies (2014)
  • Author(s): Kaneda, H., Ishihara, D., Kobata, K., Kondo, T., Oyabu, S., Yamada, R., Yamagishi, M., Onaka, T., & Suzuki, T.
  • Journal Title: Planetary and Space Science Volume: 100 Pages: 6-11
  • DOI: 10.1016/j.pss.2014.01.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A cryogenic dichroic mirror for separating visible light from wideband infrared (2014)
  • Author(s): Enya, K., Fujishiro, N., Haze, K., Kotani, T., Kaneda, H., Oyabu, S., Ishihara, D., & Oseki, S.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 9143 Pages: id. 91434J
  • DOI: 10.1117/12.2055807
• [Journal Article] An inverse-polished mirror for wavefront correction of space-based telescopes (2014)
  • Author(s): Enya, K., Haze, K., Chibu, Y., Kotani, T., Kaneda, H., Oyabu, S., Ishihara, D., Oseki, S., Abe, L., and Kobayashi, H.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 9151 Pages: id. 91512Y
  • DOI: 10.1117/12.2057918
• [Presentation] 「あかり」と IRSF による探査で見つけたデブリ円盤の性質 (2015)
  • Author(s): 石原大助, 竹内菜未, 小林浩, 金田英宏, 犬塚修一郎 (名古屋大学), 永山貴宏 (鹿児島大学), 藤原英明 (国立天文台), 尾中敬 (東京大学)
  • Organizer: 日本天文学会 2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天diffuseマップを用いた黄道光のモデリング (2015)
  • Author(s): 近藤徹, 石原大助, 金田英宏, 天筒智也, 中道恵一郎, 佐野栄俊, 大坪貴文, 尾中敬
  • Organizer: 日本天文学会 2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] IRSFと「あかり」により検出したデブリ円盤の特性 (2015)
  • Author(s): 竹内菜未
  • Organizer: IRSF研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2015-02-20 – 2015-02-21
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天diffuseマップの作成 (2015)
  • Author(s): 中道恵一郎, 石原大助, 金田英宏, 大薮進喜, 近藤徹, 天筒智也, 佐野栄俊 (名大), 尾中敬 (東大)
  • Organizer: 第15回 宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [Presentation] SPICAによるデブリ円盤の研究 (2014)
  • Author(s): 石原大助
  • Organizer: 「赤外線観測と惑星科学」研究会
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2014-10-08 – 2014-10-09
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天マップを用いた、 新しい黄道光モデルの構築 (2014)
  • Author(s): 近藤徹
  • Organizer: 宇宙近赤外背景放射の観測と理論
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2014-10-06 – 2014-10-08
  • Invited
• [Presentation] 「あかり」とIRSFによるデブリ円盤の探査 (2014)
  • Author(s): 竹内菜未
  • Organizer: 名古屋大学南半球研究センター研究会：惑星から大質量星・球状星団まで：天体形成を俯瞰する
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天サーベイマップからの暗い天体の検出方法の確立 (2014)
  • Author(s): 中道恵一郎, 石原大助, 金田英宏, 大薮進喜, 近藤徹, 天筒智也, 佐野栄俊 , 尾中敬
  • Organizer: 日本天文学会 2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 「あかり」赤外線全天サーベイデータを用いた分子雲衝突が示唆される大質量星形成領域の研究 (2014)
  • Author(s): 服部和生, 金田英宏, 石原大助, 山岸光義, 近藤徹, 佐野栄俊
  • Organizer: 日本天文学会 2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 銀河中の星生成と物質進化の相互作用の解明 (2014)
  • Author(s): 石原大助, 金田英宏, 永山貴宏, 鈴木仁研, 山岸光義
  • Organizer: 光赤天文連シンポジウム「光赤外分野の展望ー将来計画検討書中間報告会」
  • Place of Presentation: 国立天文台
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [Presentation] AKARI observations of massive star-forming regions indicative of large-scale cloud-cloud collisions (2014)
  • Author(s): Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Kondo, T., & Yamagishi, M.
  • Organizer: The 7th meeting on Cosmic Dust
  • Place of Presentation: 大阪産業大学
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A study of iron and dust in the supernova remnant IC443 (2014)
  • Author(s): Kokusho, T., Nagayama, T., Kaneda, H., Ishihara, D., Lee, H.-G., & Onaka, T.
  • Organizer: The 7th meeting on Cosmic Dust
  • Place of Presentation: 大阪産業大学
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Debris disks and the zodiacal light (2014)
  • Author(s): Ishihara, D., Takeuchi, N., Kondo, T., Kobayashi, H., Kaneda, H., Inutsuka, S., Oyabu, S., Nagayama, T., Fujiwara, H., & Onaka, T.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modeling of the zodiacal light for the AKARI mid-IR all-sky diffuse maps (2014)
  • Author(s): Kondo, T., Ishihara, T., Kaneda, H., Oyabu, S., Amatsutsu, T., Nakamichi, K., Sano, H., Ootsubo, T., & Onaka, T.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Search for Debris disks by AKARI and IRSF (2014)
  • Author(s): Takeuchi, N., Ishihara, D., Kaneda, H., Oyabu, S., Kobayashi, H., Nagayama, T., Onaka, T., & Fujiwara, H.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The current status of the AKARI mid-infrared all-sky diffuse maps (2014)
  • Author(s): Amatsutsu, T., Ishihara, D., Kondo, T., Kaneda, H., Oyabu, S., Yamagishi, M., Nakamichi, K., Sano, H., & Onaka, T.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A new source confirmation method for the AKARI mid-IR faint source catalogue (2014)
  • Author(s): Nakamichi, K., Ishihara, D., Kaneda, H., Oyabu, S., Kondo, T., Amatsutsu, T., Sano, H., & Onaka, T.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] AKARI observations of massive star-forming regions indicative of largescale cloud-cloud collisions (2014)
  • Author(s): Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Yamagishi, M, Kondo, T., & Sano, H.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a cryogenic testing system for mid-infrared detectors on SPICA (2014)
  • Author(s): Nishiyama, M., Kaneda, H., Ishihara, D., Oseki, S., Takeuchi, N., & Nagayama, T
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Int'l Joint Research