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すばる望遠鏡近赤外分光器IRDによる系外惑星探査とキャラクタリゼーション

研究課題

研究課題/領域番号 19J11805
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
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

石塚 将斗  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード系外惑星 / 分光 / 装置開発 / 惑星大気
研究開始時の研究の概要

私は、すばる望遠鏡高分散分光器IRDを用いて系外惑星の発見・特徴付けを目指した研究を行います。小さい地球型惑星を検出するためには、高い装置安定性と慎重な解析が必要になります。私はそのための装置開発および解析の研究を行います。また、SCExAOというすばる望遠鏡の補償光学システムとIRDを組み合わせることで、系外惑星の大気を直接観測することができます。私はそのために必要な装置開発の研究も行います。

研究実績の概要

(1)IRD用モードスクランブラーについて Ishizuka et al. (2018)で効率はやや下がるが、さらに安定性が増すことがわかった「ダブルファイバスクランブラー」を更に組み合わせた場合についても、試験が進んでいる。安定性試験のため、昨年度整備した外部からダブルファイバスクランブラーの有無を切り替えられる機構を用いて、有の場合のデータも取得を継続している。今後の長期的な安定性を比較することで、最適なモードスクランブラーが決定できる。
(2)M型星周囲の惑星探査について すばる望遠鏡での戦略的観測の開始から約2年が経過した。今までの観測で、125天体について1回以上視線速度を測定し、38天体がモニター観測に適した天体であることを確認できた。天候不順などの原因によって、シミュレーションより得られたデータ数は少なかったが、観測はおおむね順調に進んだ。
(3)SCExAO+IRDによる惑星のキャラクタリゼーションについて 本年度はSCExAO+IRD(正式名称:REACH)の組み合わせによる観測が実際に開始された。REACHを用いてHR8799eという惑星の高分散分光観測を行った。HR8799bcdeは非常に有名な惑星系であるが、最も内側を公転するHR8799eについては、中心星との角距離が小さいことから観測が難しく、詳しい大気の情報は得られていない。このような惑星の観測には、REACHが非常に適している。現在、データ解析中である。また、昨年度予定されていたIRDによるホットジュピターの高分散分光観測の代替として、すばる望遠鏡の可視高分散分光器HDSのアーカイブデータを用いた系外惑星のキャラクタリゼーションを継続して行った。2天体の大気中にチタンやその化合物のシグナルを検出することができた。これらの成果について、1本論文を出版し、もう1本を現在執筆中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Hawaii(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] SRON Netherlands Institute/Queen’s University Belfast(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Hawaii(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutral Metals in the Atmosphere of HD 149026b2021

    • 著者名/発表者名
      Ishizuka Masato、Kawahara Hajime、Nugroho Stevanus K.、Kawashima Yui、Hirano Teruyuki、Tamura Motohide
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 161 号: 4 ページ: 153-153

    • DOI

      10.3847/1538-3881/abdb25

    • 関連する報告書
      2020 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] First Detection of Hydroxyl Radical Emission from an Exoplanet Atmosphere: High-dispersion Characterization of WASP-33b Using Subaru/IRD2021

    • 著者名/発表者名
      Nugroho Stevanus K.、Kawahara Hajime、Gibson Neale P.、de Mooij Ernst J. W.、Hirano Teruyuki、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 910 号: 1 ページ: L9-L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abec71

    • 関連する報告書
      2020 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] Precision radial velocity measurements by the forward-modeling technique in the near-infrared2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Teruyuki、Kuzuhara Masayuki、Kotani Takayuki、Omiya Masashi、Kudo Tomoyuki、Harakawa Hiroki、Vievard Sebastien、Kurokawa Takashi、Nishikawa Jun、Tamura Motohide、Hodapp Klaus、Ishizuka Masato、Jacobson Shane、Konishi Mihoko、Serizawa Takuma、Ueda Akitoshi、Gaidos Eric、Sato Bun’ei
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 6 ページ: 93-93

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa085

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zodiacal exoplanets in time - XI. The orbit and radiation environment of the young M dwarf-hosted planet K2-25b2020

    • 著者名/発表者名
      Gaidos E、Hirano T、Wilson D J、France K、Rockcliffe K、Newton E、Feiden G、Krishnamurthy V、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A、Vievard S
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 498 号: 1 ページ: L119-L124

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slaa136

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Limits on the Spin-Orbit Angle and Atmospheric Escape for the 22 Myr Old Planet AU Mic b2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Teruyuki、Krishnamurthy Vigneshwaran、Gaidos Eric、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 号: 1 ページ: L13-L13

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aba6eb

    • 関連する報告書
      2020 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] Zodiacal exoplanets in time - X. The orbit and atmosphere of the young ‘neptune desert’-dwelling planet K2-100b2020

    • 著者名/発表者名
      Gaidos E、Hirano T、Mann A W、Owens D A、Berger T A、France K、Vanderburg A、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 495 号: 1 ページ: 650-662

    • DOI

      10.1093/mnras/staa918

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence for Spin-Orbit Alignment in the TRAPPIST-1 System2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Teruyuki、Gaidos Eric、Winn Joshua N.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 号: 2 ページ: L27-L27

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab74dc

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] IRD 戦略枠観測 : Search for Planets like Earth around Late-M Dwarfs - Precise Radial Velocity Survey with IRD2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤文衛
    • 学会等名
      天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Extremely High-Contrast, High Spectral Resolution Spectrometer REACH for the Subaru Telescope2019

    • 著者名/発表者名
      小谷隆行
    • 学会等名
      In the Spirit of Lyot 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] REACH: Scientific Overview of Extremely High-Contrast Spectroscopy at the Subaru Telescope2019

    • 著者名/発表者名
      河原創
    • 学会等名
      In the Spirit of Lyot 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] REACH web page

    • URL

      http://secondearths.sakura.ne.jp/reach/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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