| 研究課題/領域番号 |
21K18637
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
當真 賢二 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (70729011)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 暗黒物質 / アクシオン / 原始惑星系円盤 / 偏光 / 赤外線 / 近赤外線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現代天文学は、暗黒物質と暗黒エネルギーの存在を前提として成立している。これらの正体を明らかにしない限り、我々は宇宙を理解したとは決して言えない。近年、最も活発に議論されている暗黒物質候補がアクシオンである。アクシオンは光にわずかに作用し、その振動方向を回転させる性質を持つ。原始惑星系円盤の光は普遍的に同心円状の振動方向を持つが、アクシオンによって同心円からわずかにずれて観測される。このずれを検出できればアクシオン暗黒物質の証拠となる。原始惑星系円盤の観測はその分野の急速な進展に伴い、良質なデータが蓄積されつつある。我々独自のこの新奇な手法を適用し、アクシオン暗黒物質の存在の兆候を捕らえる。
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| 研究成果の概要 |
原始惑星系円盤は天体の中で最も単純な偏光構造を見せ、その観測手法も年々発展しているため、暗黒物質候補アクシオンが偏光に与える影響を捕えるために最適である。そこで近年アップグレードされたSubaru望遠鏡の高精度偏光観測装置SCExAO fast-PDI+FLCによる原始惑星系円盤の偏光観測を図り、実施することができた。この装置では１天体の観測で100万枚以上の画像が得られるが、その中から偏光解析に使えるものを抽出する画像選別コードを開発した。fast-PDI+FLCの偏光解析パイプラインを独自に開発し、原始惑星系円盤SAO206462の偏光画像を得ることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
暗黒物質は、宇宙の進化において不可欠と考えられているのにもかかわらず、その正体は全く不明である。その有力候補であるアクシオンの兆候を捕えるため、原始惑星系円盤の偏光を使った独自の方法を実行する道筋を示すことができた。最高精度の偏光観測装置Subaru fast-PDI+FLCの解析パイプラインを世界に先駆けて開発することに成功した。
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