オールト雲の解明

• 研究課題/領域番号: 18K13606
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17010:宇宙惑星科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 有松 亘 京都大学, 理学研究科, 研究員 (70770808)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2018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: 太陽系外縁部 / タイムドメイン天文学 / 惑星科学 / 冥王星 / 観測天文学 / 高時間分解能天文学

研究成果の概要

本研究では直接観測が不可能なオールトの雲に位置する天体の観測手法の開発を実施した。オールト雲天体による恒星掩蔽現象を検出するために、極めて広視野な動画観測が可能な観測システムを開発し、掩蔽検出及び詳細な解析を実現する解析ツールの開発にも成功した。これらの開発を通して、過去のデータからカイパーベルト天体による掩蔽イベント候補の検出に成功したほか、既知の太陽系外縁天体および動画天文学に関する複数の学術的成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カントやラプラスの時代に実証科学の対象として昇華せしめられた太陽系の起源に関わる問いは、今なお一定の答えを得るには至っていない。その理由の一つには、外側太陽系への探査が実現した現代に至ってもなお、人類が太陽系の最外縁部であるオールトの雲領域の観測技術を持ち合わせていないことにある。

本研究ではオールト雲天体が恒星の手前を通過する『掩蔽』と呼ばれる天文現象を利用することで、極めて安価で小型ながら、オールト雲天体の観測を実現できる観測システムの開発を実現した。今後本格的な観測を実施することで、史上初めてオールトの雲の領域の天体の検出を実現できる見込みである。

研究成果

• [雑誌論文] Detectability of Optical Transients with Timescales of Subseconds (2021)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu Ko、Tsumura Kohji、Usui Fumihiko、Ootsubo Takafumi、Watanabe Jun-ichi
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 161 号: 3 ページ: 135-135
  • DOI: 10.3847/1538-3881/abd94d
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evidence for a rapid decrease of Pluto’s atmospheric pressure revealed by a stellar occultation in 2019 (2020)
  • 著者名/発表者名: K. Arimatsu, G. L. Hashimoto, M. Kagitani, T. Sakanoi, Y. Kasaba, R. Ohsawa, S. Urakawa
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 638 ページ: L5-L5
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202037762
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between radar cross section and optical magnitude based on radar and optical simultaneous observations of faint meteors (2020)
  • 著者名/発表者名: R. Ohsawa, A. Hirota, K. Morita, S. Abe, D. Kastinen, J. Kero, C. Szasz, Y. Fujiwara, T. Nakamura, K. Nishimura, S. Sako, J. Watanabe, et al.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 194 ページ: 105011-105011
  • DOI: 10.1016/j.pss.2020.105011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] New Constraint on the Atmosphere of (50000) Quaoar from a Stellar Occultation (2019)
  • 著者名/発表者名: Ko Arimatsu, Ryou Ohsawa, George L. Hashimoto, Seitaro Urakawa, Jun Takahashi, Miyako Tozuka, Yoichi Itoh, Misato Yamashita, et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 158 号: 6 ページ: 236-236
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab5058
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An optical search for transients lasting a few seconds (2019)
  • 著者名/発表者名: Michael W. Richmond, Masaomi Tanaka, Tomoki Morokuma, Shigeyki Sako, Ryou Ohsawa, Noriaki Arima, Nozomu Tominaga, Mamoru Doi, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 72 号: 1 ページ: 3-3
  • DOI: 10.1093/pasj/psz120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A kilometre-sized Kuiper belt object discovered by stellar occultation using amateur telescopes (2019)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu K.、Tsumura K.、Usui F.、Shinnaka Y.、Ichikawa K.、Ootsubo T.、Kotani T.、Wada T.、Nagase K.、Watanabe J.
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 3 号: 4 ページ: 301-306
  • DOI: 10.1038/s41550-018-0685-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Luminosity function of faint sporadic meteors measured with a wide-field CMOS mosaic camera Tomo-e PM (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohsawa Ryou, Toshikazu Shigeyama (26/37) et al.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 165 ページ: 281-292
  • DOI: 10.1016/j.pss.2018.09.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] A kilometre-sized Kuiper belt object revealed by OASES stellar occultation observations (2019)
  • 著者名/発表者名: Ko Arimatsu, Kohji Tsumura, Fumihiko Usui, Shinnaka Yoshiharu, Kohei Ichikawa, Takafumi Ootsubo, Takayuki Kotani, Takehiko Wada, Koichi Nagase, Jun-ichi Watanabe
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2019
• [学会発表] 動画観測が究明する太陽系外縁部の”影” (2019)
  • 著者名/発表者名: 有松 亘
  • 学会等名: 第10回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
  • 招待講演
• [備考] 冥王星の大気の崩壊が急速に進行している可能性を示唆 －星を隠す瞬間の観測によって初解明－
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-06-15
• [備考] 太陽系外縁天体が星を隠す瞬間の高感度観測に成功 －トモエゴゼンが実現する太陽系の果ての究明－
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2019/191127_1.html
• [備考] 小型望遠鏡で捉えた太陽系最果てにある小天体の影
  • URL: https://www.nao.ac.jp/news/science/2019/20190129-kbo.html
• [備考] 太陽系の果てに極めて小さな始原天体を初めて発見
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/190129_1.html