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赤色巨星における抑圧された双極子振動モードの謎-漸近理論による究明

研究課題

研究課題/領域番号 18K03695
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関東京大学

研究代表者

高田 将郎  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20334245)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード星震学 / 恒星振動 / 恒星磁場 / 恒星自転 / 赤色巨星 / 主系列星
研究成果の概要

本研究では、ケプラー宇宙探査機で観測された一部の赤色巨星において見つかっている、抑圧された双極子モードについて、その原因を究明することを目的とした。主な成果は、以下の4点にまとめることができる。(1)磁場に基づく仮説を理論的に詳細に検討し、その不備を示したこと。(2)赤色巨星の振動の漸近理論を発展させ、周波数スペクトルの微細構造を物理的に説明することに成功したこと。(3)一般の恒星について、化学組成分布に不連続がある場合を含めて、固有振動周波数を決定する表式を導出したこと。(4)赤色巨星の前段階である主系列星において、内部磁場検出の可能性を検討し、実際に候補天体を見つけたこと。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、直接的には、赤色巨星の星震学を通じてその中心部の構造について新たな知見を得たことであるが、これは単に赤色巨星のみならず、一般の恒星の理論にとっても意義のある結果である。とりわけ内部の磁場構造についての理解は乏しいのが現状なので、本研究のように現実の星について観測に基づく内部磁場の研究は貴重である。また恒星の内部構造と進化の描像は宇宙を理解する上で基盤をなすものであるから、天文学の他分野の研究にも影響するものである。
一方で天文学の研究は、研究者以外の一般社会の多くの人々にとっても興味のある問題であり、本研究もそうした人々の知的好奇心を刺激するという意義を持つ。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental Research/Intel Labs(インド)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] リエージュ大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Paris Observatory/Universite de Toulouse(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Liege(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Denmark/Aarhus University(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite de Geneve(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Paris Observatory/Universite de Toulouse(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Liege(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Aarhus University(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Paris Observatory(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Liege(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Inferring Coupling Strengths of Mixed-mode Oscillations in Red Giant Stars Using Deep Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Dhanpal, Siddharth; Benomar, Othman; Hanasoge, Shravan; Takata, Masao; Panda, Subrata Kumar; Kundu, Abhisek
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 958 号: 1 ページ: 63-63

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad0046

    • 関連する報告書
      2023 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] Asteroseismology of the dip structure in period-spacings of rapidly rotating γ Doradus stars caused by the coupling between core and envelope oscillations2022

    • 著者名/発表者名
      Tokuno, Takato ; Takata, Masao
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 514 号: 3 ページ: 4140-4159

    • DOI

      10.1093/mnras/stac1492

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-cavity gravito-acoustic oscillation modes in stars. A general analytical resonance condition2022

    • 著者名/発表者名
      C. Pincon, M. Takata
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: in press ページ: A139-A139

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202243157

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inferring the internal structure of γ Doradus variables from Rossby modes2020

    • 著者名/発表者名
      Takata M.、Ouazzani R.-M.、Saio H.、Christophe S.、Ballot J.、Antoci V.、Salmon S. J. A. J.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 644 ページ: A138-A138

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202038098

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] First evidence of inertial modes in γ Doradus stars: The core rotation revealed2020

    • 著者名/発表者名
      Ouazzani R.-M.、Ligni?res F.、Dupret M.-A.、Salmon S. J. A. J.、Ballot J.、Christophe S.、Takata M.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 640 ページ: A49-A49

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936653

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A diagnostic diagram for γ Doradus variables and slowly pulsating B-type stars2020

    • 著者名/発表者名
      Takata, M.; Ouazzani, R. -M.; Saio, H.; Christophe, S.; Ballot, J.; Antoci, V.; Salmon, S. J. A. J.; Hijikawa, K.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 635 ページ: A106-A106

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936297

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of the gravity-offset of mixed modes in RGB stars2019

    • 著者名/発表者名
      C. Pincon, M. Takata, B. Mosser
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotic view of oscillations of red giant stars2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 雑誌名

      Physics of Oscillating Stars (PHOST), Banyuls-sur-mer, France, 2-7 September 2018

      巻: -

    • DOI

      10.5281/ZENODO.1874121

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Mixed modes2023

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      PLATO Stellar Science Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inferring the internal structure of SPB and gamma Dor stars based on a diagnostic diagram2022

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      TASC6/KASC13 Workshop, Asteroseismology in the Era of Surveys from Space and the Ground: Stars, Planets, and the Milky Way
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] γ Dor型脈動変光星で検出されるロスビー・モードを用いた内部構造診断2020

    • 著者名/発表者名
      高田 将郎, R.-M. Ouazzani, 斉尾 英行, S. Christophe, J. Ballot, V. Antoci, S.J.A.J. Salmon
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤色巨星の太陽型振動にみられる周波数スペクトルの微細構造の解釈2019

    • 著者名/発表者名
      高田将郎
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 星震学の現状と展望(赤色巨星を中心に)2019

    • 著者名/発表者名
      髙田 将郎
    • 学会等名
      天の川銀河バルジ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] γ Dor型変光星の内部自転を測る簡便な方法について2019

    • 著者名/発表者名
      髙田 将郎
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of the evolution of the asymptotic parameters of the dipolar mixed modes of red giant stars2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      TASC4/KASC11: First Light in a new Era of Astrophysics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotic view of oscillations of red giant stars2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      Physics of Oscillating Stars, what physics can we learn from oscillating stars?
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physics of dipolar mixed modes2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      How much do we trust stellar models? A journey from the observations of stellar pulsations to the physics of stars.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An easy way of estimating internal rotation rates of gamma For stars2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      Workshop on recent topics in helio- and asteroseismology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How can we take account of differential rotation in the traditional approximation? --rotation measurement of gamma For stars--2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Takata
    • 学会等名
      Workshop on angular momentum transport in red giants
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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