• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

赤色超巨星を用いた銀河系円盤の二次元金属量分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21J11555
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

谷口 大輔  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード赤色超巨星 / ベテルギウス / 天の川銀河
研究開始時の研究の概要

銀河系は我々の最も近くにある銀河なので、一つ一つの恒星の分光観測により銀河化学進化理論を詳細に検証できる。この特徴を活かし、先行研究では太陽から~5kpc以内の銀河系円盤に属する若い(<1Gyr)恒星は金属量勾配(銀河系中心に近いほど金属量が大きい)に従うことがよく知られている。
しかし、先行研究は主に可視光高分散分光観測によるもので、星間減光の影響を強く受けていた。このため銀河系全体の若い恒星の二次元金属量分布への理解がいまだ進んでいない。そこで、申請者は銀河系円盤のより広い範囲の恒星の金属量分布を赤色超巨星の近赤外線高分散分光観測で調べ、二次元金属量分布を明らかにすることを目標とする。

研究実績の概要

本研究課題の目標は、赤色超巨星の近赤外線高分散分光観測を通じて、天の川銀河円盤の広い範囲に位置する恒星の金属量分布を調べることである。2022年度はコロナ禍の影響で延期していた観測装置の移設と観測を再開することができた。この結果、(1)観測装置で得られたデータの評価、(2)過去に観測した近赤外線スペクトルの解析、(3)本研究の基礎付けとしての赤色超巨星の大気の素性の理解、の三つの研究を主に行った。
一つ目の研究では、チリ共和国のLas Campanas Observatoryに移設したWINERED分光器での試験観測に参加した。得られたエンジニアリング・サイエンス観測のデータを初期評価し、WINERED分光器が本研究課題を遂行可能な性能を発揮していることを確認することに貢献した。
二つ目の研究では、赤色超巨星の化学組成を導出するためのパイプラインソフトウェアを制作し、太陽近傍と天の川銀河棒状構造終端部付近という広い範囲に位置する赤色超巨星のスペクトルを解析した。その結果、鉄元素などのいくつかの元素に対して0.05-0.20dex程度の精度で化学組成を決定できていることが確認できた。また、その成果を博士論文としてまとめあげた。
三つ目の研究では、最も近くにある赤色超巨星であるベテルギウスの大気構造とその時間変化を研究した。気象衛星ひまわり8号やアマチュア天文家による観測で得られた光度曲線を解析し、主著論文と共著論文として発表した(Taniguchi et al. 2022; Ogane et al. 2022)。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Harvard & Smithsonian CfA(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitat Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] The Observatoire de Paris/Observatoire de la Cote d’Azur(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] The Great Dimming of Betelgeuse seen by the Himawari-8 meteorological satellite2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke、Yamazaki Kazuya、Uno Shinsuke
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 6 号: 8 ページ: 930-935

    • DOI

      10.1038/s41550-022-01680-5

    • 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
  • [雑誌論文] UBVRI PHOTOMETRY OF BETELGEUSE OVER 23 YEARS SINCE 19992022

    • 著者名/発表者名
      Ogane Yojiro、Ohshima Osam、Taniguchi Daisuke、Takanashi Naohiro
    • 雑誌名

      Open European Journal on Variable stars

      巻: 233 号: 233 ページ: 1-11

    • DOI

      10.5817/oejv2022-0233

    • 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
  • [雑誌論文] Highly Sensitive, Non-cryogenic NIR High-resolution Spectrograph, WINERED2022

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Yuji、Kondo Sohei、Otsubo Shogo、Hamano Satoshi、Yasui Chikako、Matsunaga Noriyuki、Sameshima Hiroaki、et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 134 号: 1031 ページ: 015004-015004

    • DOI

      10.1088/1538-3873/ac1c5f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Very Metal-poor RR Lyrae Star with a Disk Orbit Found in the Solar Neighborhood2022

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga、Itane、Hattori、Crestani、Braga、Bono、Taniguchi、Baba、Maehara、Ukita、Sakamoto、Kobayashi、Aoki、Soyano、Tarusawa、Sarugaku、Mito、Sako、Doi、Nakada、Izumi、Ita、Onozato、Jian、Kondo、Hamano、Yasui、Tsujimoto、Otsubo、Ikeda、Kawakita
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac3483

    • 関連する報告書
      2021 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] Absorption Lines in the 0.91?1.33 μm Spectra of Red Giants for Measuring Abundances of Mg, Si, Ca, Ti, Cr, and Ni2021

    • 著者名/発表者名
      Fukue Kei、Matsunaga Noriyuki、Kondo Sohei、Taniguchi Daisuke、Ikeda Yuji、Kobayashi Naoto、Sameshima Hiroaki、Hamano Satoshi、Arai Akira、Kawakita Hideyo、Yasui Chikako、Mizumoto Misaki、Otsubo Shogo、Takenaka Keiichi、Yoshikawa Tomohiro、Tsujimoto Takuji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 913 号: 1 ページ: 62-62

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abf0b1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Line-depth ratios as indicators of effective temperature and surface gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Noriyuki、Jian Mingjie、Taniguchi Daisuke、Elgueta Scarlet S
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 506 号: 1 ページ: 1031-1044

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1770

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Chemical abundances of red supergiants over a large area of the Galactic disk2023

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      WINERED研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系円盤に散らばった赤色超巨星の化学組成2023

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      2023年光赤天連学位論文発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Using meteorological satellites as "space telescopes": a case study with the Great Dimming of Betelgeuse2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke
    • 学会等名
      AUTONOMOUS SPACE TELESCOPE CONSTELLATIONS workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 赤色超巨星でマップする銀河系の金属量分布 - 320<l<50 deg2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      WINEREDマゼラン望遠鏡観測検討会 (2022年7月観測)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] lemental abundances of red supergiants measured with near-infrared high-resolution spectra2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke、WINERED Team
    • 学会等名
      The 21st Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun (CS21)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Five years of optical and infrared monitoring of Betelgeuse with the Himawari-8 meteorological satellite2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke、Yamazaki Kazuya、Uno Shinsuke
    • 学会等名
      The 21st Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun (CS21)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 赤色超巨星をトレーサーとした系外銀河の化学組成研究に向けて-太陽近傍天体を用いた解析手法の試験2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔、松永典之、小林尚人、Jian Mingjie、Thorsbro Brian、近藤荘平、鮫島寛明、福江慧、池田優二、河北秀世、濱野哲史、安井千香子
    • 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] 気象衛星や中小口径望遠鏡による恒星モニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      2022年度光赤天連シンポジウム「2030年代の天文学と光赤外地上・スペース計画: 日本の戦略」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系円盤の赤色超巨星の化学組成2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      天の川銀河研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 気象衛星ひまわりを用いたベテルギウスの多色測光モニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      天の川銀河研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Linking the Galactic and extragalactic chemical abundances using red supergiants2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke
    • 学会等名
      Linking the Galactic and Extragalactic - Stellar dynamics and stellar populations of the Milky Way and its siblings
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 赤色超巨星の分光モニタリング計画2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      連星系・変光星研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Daily monitoring of Betelgeuse with the Himawari-8 meteorological satellite2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke
    • 学会等名
      IR2022: An Infrared Bright Future for Ground-based IR Observatories in the Era of JWST
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤色超巨星の分光モニタリング --- I. サーベイ計画と試験観測結果2022

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔、谷口康一
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Unbiased effective temperatures of red supergiants from iron absorption lines2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke
    • 学会等名
      DELVE: THE DEATH-THROES OF EVOLVED STARS, A VIRTUAL ENCOUNTER
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unbiased effective temperatures of red supergiants from iron absorption lines2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke、WINERED Team
    • 学会等名
      The 20.5th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun (CS20.5)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 4 years of 16-bands optical and infrared photometry of Betelgeuse with the Himawari-8 meteorological satellite2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Daisuke、Yamazaki Kazuya、Uno Shinsuke
    • 学会等名
      European Astronomical Society annual meeting (EAS) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ひまわり衛星が明かすベテルギウスの大減光の謎2021

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      2021年度第51回天文・天体物理若手夏の学校
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ひまわり衛星を用いたベテルギウスの可視近赤外多色撮像モニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔、山崎和哉、宇野慎介
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 赤色超巨星でマップする銀河系の金属量分布 --- I. 240<l<320deg2021

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      WINEREDマゼラン望遠鏡観測検討会 (2022年1月観測)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 気象衛星ひまわり8号を用いた天文学観測研究2021

    • 著者名/発表者名
      谷口大輔
    • 学会等名
      ROISクロストーク2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 気象衛星「ひまわり8号」がとらえたベテルギウスの大減光

    • URL

      https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/12557_betelgeuse

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 学部生に伝える研究最前線「星の温度の正確な測定を目指して」

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/story/newsletter/page/7472/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi