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直接分光観測による褐色矮星および系外惑星の大気構造の統一的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J07824
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 超高層物理学
研究機関国立天文台 (2016)
東京大学 (2014-2015)

研究代表者

空華 智子  国立天文台, 天文データセンター, 特任研究員 (40713798)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード褐色矮星 / 赤外線天文学 / 大気構造 / 分光観測 / 大気
研究実績の概要

褐色矮星の3次元大気構造の解明を目標に、(1)Subaru/MOIRCSで取得した多波長同時分光モニタリング観測により取得したデータから褐色矮星の3次元大気構造の抽出を目指し、(2)また、褐色矮星の大気構造に大きな影響を与えるダストの大気中での生成消滅過程の詳細を調査し、その過程で大気モデルの改良も行った。また、(3)HSC-SSPにおいてプロジェクトを立ち上げ、褐色矮星の新規発見を目指した。

(1)Subaru/MOIRCSで取得した多波長同時分光モニタリング観測:2016年秋季に行った観測およびデータ解析の結果、今回の観測データからは、観測装置由来の原因(要求値より低い装置のポインティング精度や、装置自身の大きな変動)により、褐色矮星自身のスペクトル変動のみの抽出が困難であることが判明した。そのため、今回得られた結果をもとに観測手法的改善を検討した(2017年春季天文年会にて発表)。
(2)褐色矮星大気中のダストサイズ:褐色矮星の大気中のダストのサイズに着目し、ダストサイズが大気構造やスペクトル形状に与える影響、およびダストサイズと温度などの他物理量との相関関係を明らかにした(論文執筆中)。この過程で、ダストサイズをフリーパラメータとして扱えるよう計算コード・システムを改良した。
(3)Subaru/HSCのプロジェクトにおける褐色矮星候補天体の探査:Subaru/HSCのプロジェクト「HSC Project 221: Hunt for faint and distant brown dwarfs」を立ち上げた。HSC-SSPデータから色-色図を作成し、褐色矮星候補天体を探査した。また、HSC-SSPデータから個数密度を導出し過去の観測やモデルとの比較を行った結果、理論モデルとほぼ一致することを示した(論文執筆中)。

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

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A Signature Of Chromospheric Activity In Brown Dwarfs: A Recent Result From NIRLT Mission Program2017

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana, Takeru K. Suzuki, and Issei Yamamura
    • 雑誌名

      Publications of The Korean Astronomical Society

      巻: 32 ページ: 131-133

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carbon-to-oxygen Ratios in M Dwarfs and Solar-type Stars2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Nakajima and Satoko Sorahana
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 830 号: 2 ページ: 159-167

    • DOI

      10.3847/0004-637x/830/2/159

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New, Near-to-Mid Infrared High-Contrast Imaging of the Young Extrasolar Planets, HR 8799 bcde2015

    • 著者名/発表者名
      Currie, Thayne M.; Burrows, Adam Seth; Girard, Julien; Cloutier, Ryan; Fukagawa, Misato; Sorahana, Satoko; Kuchner, Marc J.; Kenyon, Scott; Madhusudhan, Nikku; Itoh, Yoichi; Jayawardhana, Ray; Matsumura, Soko; Pyo, Tae-Soo
    • 雑誌名

      American Astronomical Society

      巻: 47

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Thermal Infrared Imaging of HR 8799 bcde: New Atmospheric Constraints and Limits on a Fifth Planet2014

    • 著者名/発表者名
      Currie, Thayne; Burrows, Adam; Girard, Julien H.; Cloutier, Ryan; Fukagawa, Misato; Sorahana, Satoko; Kuchner, Marc; Kenyon, Scott J.; Madhusudhan, Nikku; Itoh, Yoichi; Jayawardhana, Ray; Matsumura, Soko; Pyo, Tae-Soo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 795 号: 2 ページ: 133-147

    • DOI

      10.1088/0004-637x/795/2/133

    • 関連する報告書
      2014 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] AKARI Observations of Brown Dwarfs. IV. Effect of Elemental Abundances on Near-infrared Spectra between 1.0 and 5.0 μm2014

    • 著者名/発表者名
      Sorahana, Satoko.; Yamamura, Issei.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 793 号: 1 ページ: 47-64

    • DOI

      10.1088/0004-637x/793/1/47

    • 関連する報告書
      2014 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] A Data-driven Approach for Retrieving Temperatures and Abundances in Brown Dwarf Atmospheres2014

    • 著者名/発表者名
      Line, Michael R.; Fortney, Jonathan J.; Marley, Mark S.; Sorahana, Satoko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 793 号: 1 ページ: 33-43

    • DOI

      10.1088/0004-637x/793/1/33

    • 関連する報告書
      2014 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] CHARIS science: performance simulations for the Subaru Telescope's third-generation of exoplanet imaging instrumentation2014

    • 著者名/発表者名
      Brandt, Timothy D.; Sorahana Satoko (18/24)
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 9148 ページ: 49-61

    • DOI

      10.1117/12.2057256

    • 関連する報告書
      2014 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] A signature of chromospheric activity in brown dwarfs revealed by 2.5-5.0 μm AKARI spectra2014

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana, Takeru K. Suzuki, Issei Yamamura
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 440 号: 4 ページ: 3675-3684

    • DOI

      10.1093/mnras/stu479

    • 関連する報告書
      2014 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] すばる/MOIRCSの多波長同時分光モニタリング観測により求めた褐色矮星の3次元構造2017

    • 著者名/発表者名
      空華智子
    • 学会等名
      2017年春季天文年会
    • 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] Substellar Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana
    • 学会等名
      Exoplanets and Disks:Their Formation and Diversity III
    • 発表場所
      Ishigaki-shi (Okinawa)
    • 年月日
      2016-02-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ダスト分布を考慮した褐色矮星の赤外線スペクトルの解析2015

    • 著者名/発表者名
      空華 智子
    • 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)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Recent Results of Brown Dwarf Atmospheres from AKARI NIR Spectra2015

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana
    • 学会等名
      Workshop on Exoplanets in JFY2014
    • 発表場所
      The University of Tokyo (Tokyo)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Signature of Chromospheric Activity in Brown Dwarfs Revealed by Near-Infrared Spectra2014

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana
    • 学会等名
      Electrification in dusty atmospheres inside and outside the solar system
    • 発表場所
      Pitlochry (United Kingdom)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Brown Dwarf Atmospheres Revealed with AKARI NIR Spectra2014

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana
    • 学会等名
      Meeting on exoplanets
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology (Tokyo)
    • 年月日
      2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Signature of Chromospheric Activity in Brown Dwarfs: Recent Result from NIRLT Mission Programme2014

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sorahana
    • 学会等名
      The Universe in the light of AKARI Synergy with future Large Space Telescopes
    • 発表場所
      Oxford (United Kingdom)
    • 年月日
      2014-07-09 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 天文月報 2014年9月号2014

    • 著者名/発表者名
      空華 智子
    • 出版者
      公益社団法人 日本天文学会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 天文月報 2014年6月号2014

    • 著者名/発表者名
      空華 智子
    • 出版者
      公益社団法人 日本天文学会
    • 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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