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地球型系外惑星の熱放射観測のための超高安定分光装置の開発と宇宙望遠鏡への提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H02164
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関大阪大学

研究代表者

松尾 太郎  大阪大学, 理学研究科, 助教 (00548464)

研究分担者 芝井 広  大阪大学, 理学研究科, 教授 (70154234)
住 貴宏  大阪大学, 理学研究科, 教授 (30432214)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
37,180千円 (直接経費: 28,600千円、間接経費: 8,580千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2016年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
キーワード地球型系外惑星 / 高精度分光測光器 / 中間赤外線 / 検出器 / 極低温 / 太陽系外惑星 / 高精度分光測光 / 地球型系外惑星の分光観測 / 高安定分光器 / 宇宙望遠鏡 / 光学赤外線天文学 / 応用光学・量子光工学 / 超高精度分光測光 / 赤外線 / 分光測光の観測技術
研究成果の概要

太陽系外の恒星を周回する地球型系外惑星の食分光による大気分光のために、10万分の1の精度が要求される。私たちは、10万分の1を超える高精度の分光測光装置(瞳収縮分光器)を提案し、試験機として製作に成功した。また、本装置コンセプトは、NASAが計画する将来の極低温大型宇宙望遠鏡(Origins Space Telescope: OST)のベースライン装置として採用され、これらの成果がUS 2020 Decadal Surveyへ提出されるOSTの提案書へ載せられることになった。今後、NASAとの協力の下、極低温環境において試験機の安定性を10万分の1の精度で評価する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、中間赤外線での地球型系外惑星の分光観測に新しい道を切り拓くものである。中間赤外線には、オゾンやメタンといった地球生命が光合成や代謝によって生成される分子の吸収線が存在する。したがって、系外惑星の大気の非平衡性を分光観測において調査することで、生命の存在有無を推定することが可能になる。本研究において、中間赤外線での生命探査を実現する新しい装置概念を創案し、その試験機の開発に成功した。本研究において開発された技術が基盤となり、人類が長年抱いてきた「宇宙における生命の可能性」という究極的な課題に挑むことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] NASA Ames Research Center/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA Ames Research Center/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University College London/University of Cardiff(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] A highly stable spectrophotometric capability for the Origins Space Telescope (OST) mid-infrared imager, spectrometer, coronagraph (MISC)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo, T. Greene, T. Roellig et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10698 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1117/12.2311896

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] A New Method for Calibration of Gain Variation in a Detector System2018

    • 著者名/発表者名
      S. Goda, T. Matsuo
    • 雑誌名

      Astronomical Journal

      巻: 156 号: 6 ページ: 288-288

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aaeb29

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pupil Masks for Spectrophotometry of Transiting Exoplanets2017

    • 著者名/発表者名
      Itoh Satoshi、Matsuo Taro、Goda Shohei、Shibai Hiroshi、Sumi Takahiro
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 154 号: 3 ページ: 97-97

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aa8304

    • 関連する報告書
      2017 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] A New Concept for Spectrophotometry of Exoplanets with Space-borne Telescopes2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, T. Itoh, S. Shibai, H. Sumi, T. Yamamuro, T
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 823 号: 2 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3847/0004-637x/823/2/139

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高精度測光分光のための集積回路における長期的な信号変動の補正方式2018

    • 著者名/発表者名
      合田翔平、松尾太郎、井戸雅之、伊藤哲史、芝井広、住貴宏、山室智康
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 地球型系外惑星大気分光に向けた高安定分光器の基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤智司、松尾太郎、芝井広、住貴宏
    • 学会等名
      天文学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A concept for transit spectroscopy and its potential application to future space telescopes2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, T. Itoh, S. Shibai, H. Sumi, T. Yamamuro, T
    • 学会等名
      ARIEL Space Mission Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-29  

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