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高精度測光と測光・分光同時観測で探るM・K型星のスーパーフレアと巨大黒点

研究課題

研究課題/領域番号 20K04032
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
研究機関国立天文台

研究代表者

前原 裕之  国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (40456851)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード恒星フレア / 恒星黒点 / コロナ質量放出 / プラズマ噴出 / 光学赤外線天文学 / 恒星 / フレア / 黒点
研究開始時の研究の概要

本研究では、太陽型星よりも温度の低いM, K型星主系列星について、TESSの超高精度の測光観測と同時に、せいめい望遠鏡他の中小口径望遠鏡による高時間分解能分光観測を行い、スーパーフレアそのものやフレアと黒点・活動領域との関係について、太陽フレア・太陽型星のスーパーフレアとの比較研究を行う。特に、1.黒点や活動領域の面積とスーパーフレアの規模や頻度にどのような関係があるのか、および、スーパーフレアそのものの測光・分光の同時観測から、2.可視連続光と彩層輝線のそれぞれの時間変化の様子や放射されるエネルギーの割合、3.スーパーフレアに伴うプラズマ噴出現象の有無、の3点について重点的に調べる。

研究成果の概要

本研究では、M型星やK型星をターゲットにTESSなどによる測光観測とせいめい望遠鏡などによる分光観測を同時に行い、自転による光度変動や彩層スペクトル線の変動やフレアに伴う変化を観測し、以下のような研究成果を得た。(1)M型星において、フレア発生頻度の異なる時期の自転による変動に差が生じ、フレア発生頻度の高い時期の方が黒点面積が大きくHα線の強度も高いことが分かった。(2)M型に加えて、G型星やRS CVn型星においてフレアに伴って生じるプロミネンス/フィラメント噴出を検出した。観測データから求めた噴出物質の質量は、太陽フレアのエネルギーとCME質量の関係の延長線上に載ることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により明らかになった恒星フレアのエネルギーとフレアに伴うプラズマ噴出現象の質量、速度の関係は、恒星におけるフレアが恒星の周りを周回する惑星の大気にどのような影響を与えるのか、特にハビタブルゾーン内の惑星において生命居住可能な環境を維持することが可能かどうか、を評価する上で重要な基礎データとなる。さらに、太陽において現在知られているよりも規模の大きなスーパーフレアが発生した場合、それに伴うCMEによって現代社会に最大でどのくらいの被害が生じうるのかを見積もるうえでも本研究で得られた知見が役立つと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Institute of Astronomy(ブルガリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Konkoly Observatory(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] European Southern Observatory(チリ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Colorado Boulder/NASA(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Colorado Boulder(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Superflare on YZ Canis Minoris Observed by the Seimei Telescope and TESS2023

    • 著者名/発表者名
      Namizaki, Keiichi; Namekata, Kosuke; Maehara, Hiroyuki ; Notsu, Yuta ; Honda, Satoshi ; Nogami, Daisaku ; Shibata, Kazunari
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 945 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acb928

    • 関連する報告書
      2022 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] Discovery of a Long-duration Superflare on a Young Solar-type Star EK Draconis with Nearly Similar Time Evolution for Hα and White-light Emissions2022

    • 著者名/発表者名
      Namekata Kosuke、Maehara Hiroyuki、Honda Satoshi、Notsu Yuta、Okamoto Soshi、Takahashi Jun、Takayama Masaki、Ohshima Tomohito、Saito Tomoki、Katoh Noriyuki、Tozuka Miyako、Murata Katsuhiro L.、Ogawa Futa、Niwano Masafumi、Adachi Ryo、Oeda Motoki、Shiraishi Kazuki、Isogai Keisuke、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 926 号: 1 ページ: L5-L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac4df0

    • 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] Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star2021

    • 著者名/発表者名
      Namekata Kosuke、et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 6 号: 2 ページ: 241-248

    • DOI

      10.1038/s41550-021-01532-8

    • 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] Time-resolved spectroscopy and photometry of M dwarf flare star YZ Canis Minoris with OISTER and TESS: Blue asymmetry in the Hα line during the non-white light flare2021

    • 著者名/発表者名
      Maehara Hiroyuki、Notsu Yuta、Namekata Kousuke、Honda Satoshi、Kowalski Adam F、Katoh Noriyuki、Ohshima Tomohito、Iida Kota、Oeda Motoki、Murata Katsuhiro L、Yamanaka Masayuki、Takagi Kengo、Sasada Mahito、Akitaya Hiroshi、Ikuta Kai、Okamoto Soshi、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 1 ページ: 44-65

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa098

    • 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] Statistical Properties of Superflares on Solar-type Stars: Results Using All of the Kepler Primary Mission Data2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Soshi、Notsu Yuta、Maehara Hiroyuki、Namekata Kosuke、Honda Satoshi、Ikuta Kai、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 906 号: 2 ページ: 72-72

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abc8f5

    • 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] Starspot Mapping with Adaptive Parallel Tempering. I. Implementation of Computational Code2020

    • 著者名/発表者名
      Ikuta Kai、Maehara Hiroyuki、Notsu Yuta、Namekata Kosuke、Kato Taichi、Notsu Shota、Okamoto Soshi、Honda Satoshi、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 902 号: 1 ページ: 73-73

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abae5f

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical and X-ray observations of stellar flares on an active M dwarf AD Leonis with the Seimei Telescope, SCAT, NICER, and OISTER2020

    • 著者名/発表者名
      Namekata, Kosuke et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 4 ページ: 4-15

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa051

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 晩期型星におけるスーパーフレアの測光・分光同時観測2023

    • 著者名/発表者名
      前原裕之
    • 学会等名
      第13回 光・赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] K型星V833 TauとBF Lynにおけるスーパーフレアの高時間分解能分光観測2023

    • 著者名/発表者名
      前原裕之
    • 学会等名
      第28回天体スペクトル研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Superflares and super-CMEs on solar-type stars2022

    • 著者名/発表者名
      Maehara, H.
    • 学会等名
      XXXIst General Assembly International Astronomical Union
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous TESS and ground-based spectroscopic observations of stellar superflares: Exploring the connection between stellar mass ejections and superflares2022

    • 著者名/発表者名
      Maehara, H.
    • 学会等名
      44th COSPAR Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hunting for stellar mass ejections associated with stellar superflares through time-resolved optical spectroscopy of superflare stars2022

    • 著者名/発表者名
      Maehara, H.
    • 学会等名
      44th COSPAR Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stellar mass ejections associated with superflares on solar- and late-type stars2022

    • 著者名/発表者名
      Maehara, H.
    • 学会等名
      Solar Extreme Events: Setting Up a Paradigm: the ISSI (Bern) SEESUP team 2nd meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] せいめい望遠鏡によるK型星BF Lynのスーパーフレアの高時間分解能分光観測2022

    • 著者名/発表者名
      前原裕之, 行方宏介, 野津湧太, 本田敏志, 幾田佳, 浪崎桂一, 井上峻, 野上大作, 柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] K型主系列星V833 Tauのスーパーフレアの高時間分解能分光観測2022

    • 著者名/発表者名
      前原裕之
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-resolved Spectroscopy and Photometry of an M Dwarf Flare Star YZ Canis Minoris with OISTER and TESS: Blue Asymmetry in H-alpha Line During the Non-white-light Flare2021

    • 著者名/発表者名
      Maehara Hiroyuki
    • 学会等名
      AOGS2021 Virtual 18th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved Spectroscopy and Photometry of an M Dwarf Flare Star YZ Canis Minoris with OISTER and TESS: Blue Asymmetry in H-alpha Line During the Non-white-light Flare2021

    • 著者名/発表者名
      Maehara Hiroyuki
    • 学会等名
      TESS Science Conference II
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] K型主系列星LQ Hyaにおけるスーパーフレアの測光分光同時観測2021

    • 著者名/発表者名
      前原裕之
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-resolved spectroscopy and photometry of M dwarf flare star YZ Canis Minoris with OISTER and TESS: Blue asymmetry in the Hα line during the non-white light flare2021

    • 著者名/発表者名
      Maehara, H.
    • 学会等名
      Cool Stars 20.5
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] せいめい望遠鏡とTESS, 小口径望遠鏡によるM型星フレアの同時測光分光観測2020

    • 著者名/発表者名
      前原裕之
    • 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
  • [備考] 太陽型星のスーパーフレアから噴出する巨大フィラメントを初検出

    • URL

      https://www.nao.ac.jp/news/science/2021/20211210-okayama.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 太陽型星のスーパーフレアから噴出する巨大フィラメントを初検出

    • URL

      http://okayama.mtk.nao.ac.jp/EK_Dra/EK_Dra_superflare.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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