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近赤外線域における宇宙背景放射と銀河拡散光の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J07628
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

佐野 圭  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード星間ダスト / 黄道光 / 宇宙背景放射 / 銀河形成 / 銀河拡散光 / 星間物理学 / 観測的宇宙論
研究実績の概要

銀河系内拡散光とは星間ダストによる星光散乱である。前年度にDiffuse Infrared Background Experiment(DIRBE)全天マップの解析を行った結果、近赤外線の銀河系内拡散光が低銀緯ほど大きくなることを発見した。これはダストによる前方散乱から予言されており、ダストサイズが大きくなるほど前方へ散乱される割合が大きくなると考えられる。得られた銀河系内拡散光の銀緯依存性を説明するために、平行平板銀河内で銀河系内拡散光のモデルを作成した。現在用いられているダストモデルを仮定したが、その銀緯依存性は観測値ほど急にはならなかった。このことから、ダストによる前方散乱が予想以上に強く、現状のダストモデルよりも大きなダストが星間空間に存在することが推察される。この結果をもとに論文を執筆し、投稿した。
宇宙背景放射とは銀河系外のあらゆる光の積算であり、銀河形成において重要な観測量である。宇宙背景放射は、空の輝度からその前景光を除去した等方残差光であると考えられる。前年度までの研究で、近赤外線の等方残差光は系外銀河の積算光の数倍の明るさを有し、そのスペクトルが黄道光に似ていることが分かった。このことから太陽系内の等方的な散乱光が、等方残差光に混入している疑いがある。そこで、太陽中心に分布するダストを仮定し、散乱光輝度を予測した結果、太陽離角が小さい領域ほど大きくなることを示した。その太陽離角依存性が観測されるかどうかを確かめるために、DIRBEのWeekly Mapの解析を行った。このマップは太陽離角が64度から124度までの幅広い範囲をカバーする唯一のデータであり、残差光の太陽離角依存性を調べるのに適している。その結果、等方的なダストから予想されるような太陽離角依存性を発見した。これにより、等方残差光に太陽系内の余分なダスト成分が混入していることが確定的となった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] First Detection of Galactic Latitude Dependence of Near-Infrared Diffuse Galactic Light from DIRBE Reanalysis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sano, S. Matsuura, K. Tsumura, T. Arai, M. Shirahata, Y. Onishi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 821 号: 1 ページ: L11-L11

    • DOI

      10.3847/2041-8205/821/1/l11

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurements of Diffuse Sky Emission Components in High Galactic Latitudes at 3.5 and 4.9 um Using Dirbe and WISE Data2016

    • 著者名/発表者名
      Sano, K.; Kawara, K.; Matsuura, S.; Kataza, H.; Arai, T.; Matsuoka, Y.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 818 号: 1 ページ: 72-85

    • DOI

      10.3847/0004-637x/818/1/72

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Derivation of a Large Isotopic Diffuse Sky Emission Component at 1.25 and 2.2um from the COBE/DIRBE Data2015

    • 著者名/発表者名
      Sano, K.; Kawara, K.; Matsuura, S.; Kataza, H.; Arai, T.; Matsuoka, Y.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 811 号: 2 ページ: 77-89

    • DOI

      10.1088/0004-637x/811/2/77

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 銀河系内拡散光の観測で探る星間ダストの散乱特性2017

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、松浦周二
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙赤外線背景放射への黄道光の寄与2017

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、松浦周二
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Interstellar Dust Properties Revealed by Diffuse Galactic Light Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano, Shuji Matsuura, Toshiaki Arai, Koji Tsumura, Mai Shirahata, Yosuke Onishi
    • 学会等名
      Workshop on interstellar Matter 2016
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近赤外線における銀河系内拡散光の銀緯依存性の発見2016

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、松浦周二、津村耕司、新井俊明、白旗麻衣、大西陽介
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Near-Infrared Diffuse Galactic Light2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano, Kimiaki Kawara, Shuji Matsuura, Hirokazu Kataza, Toshiaki Arai, Yoshiki Matsuoka, Koji Tsumura, Mai Shirahata, Yosuke Onishi
    • 学会等名
      Cosmic DUST
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近赤外線域における宇宙背景放射と銀河系内拡散光2016

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      第三回銀河進化研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系内成分の近赤外線背景放射への寄与2016

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、片ざ宏一、松浦周二、新井俊明、津村耕司、白籏麻衣、大西陽介
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータの再解析により明らかになった近赤外線拡散光成分2016

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      第16回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータによる近赤外線1-5um系外背景光の再測定2015

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、片ざ宏一、松浦周二、松岡良樹、新井俊明、津村耕司、白籏麻衣、大西陽介、Timothy. D. Brandt
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高銀緯領域における近赤外線1-5um銀河拡散光の測定2015

    • 著者名/発表者名
      佐野圭、片ざ宏一、松浦周二、松岡良樹、新井俊明、津村耕司、白籏麻衣、大西陽介、Timothy. D. Brandt
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of the cosmic near-infrared background2015

    • 著者名/発表者名
      Kei Sano
    • 学会等名
      New Era of the Cosmic Distance Scale
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reanalysis of the COBE/DIRBE data in the near-infrared2015

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      The Near-IR Background II: From Reionization to the Present Epoch
    • 発表場所
      マックス・プランク物理学研究所
    • 年月日
      2015-06-01 – 2015-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] New Measurements of Extragalactic Background Light in the Near-Infrared by COBE/DIRBE2015

    • 著者名/発表者名
      K. SANO, K. KAWARA, S. MATSUURA, H. KATAZA, T. ARAI, Y. MATSUOKA
    • 学会等名
      The Near-IR Background II: From Reionization to the Present Epoch
    • 発表場所
      ミュンヘン(ドイツ)
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータによる近赤外線宇宙背景放射の再測定2015

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会@東北大
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータによる近赤外線背景放射の再測定2015

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      第15回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所相模原キャンパス
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータによる近赤外線背景放射の再測定2014

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      宇宙近赤外線背景放射国内研究会
    • 発表場所
      宇宙科学研究所相模原キャンパス
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータによる近赤外線背景放射の再測定2014

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COBE/DIRBEデータを用いた近赤外線背景放射の再測定2014

    • 著者名/発表者名
      佐野圭
    • 学会等名
      「宇宙創成の物理」新学術領域研究会
    • 発表場所
      理化学研究所和光地区
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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