ポストTタウリ型星の観測

• 研究課題/領域番号: 22K03677
• 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: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 伊藤 洋一 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (70332757)
• 研究分担者: 大朝 由美子 埼玉大学, 教育学部, 准教授 (10397820)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 星惑星形成 / 光学赤外線天文学

研究開始時の研究の概要

本研究では、可視光や近赤外線の観測によってポストTタウリ型星の性質を明らかにし、知見の空白地帯である年齢数千万年の恒星の進化を解明する。そのために、「なゆた望遠鏡」に搭載する可視光分光器MALLSの高分散エッシェルモードのクロスディスパーザーを回折格子からプリズムに変更する。プリズムの一面を鏡面とすることで、その他の光学系の配置を変えることなくクロスディスパーザーを置き換えることができる。プリズムを使うと、いかなる波長でもオーダーの間隔がほとんど変わらない。そのために多くのオーダーを一度に取得することができる。その後、改良した分光器を用いてポストTタウリ型星を観測する。

研究実績の概要

ヨーロッパの位置天文衛星Gaiaが観測した天体の座標や年周視差、固有運動のデータを用いて、OB型星を主星とする208個の二重星や多重星系の周囲に若い恒星の集団を発見した。集団に含まれる恒星の総数は18906個である。このうち109個は新発見の集団である。約80%のOB型星の周囲に恒星の集団が存在することは、OB型星の大半は集団の中で形成されるという従来の主張を裏付けるものである。
個々の天体の絶対等級と可視光のカラーを最新の進化トラックと比較することによって、集団の恒星の質量は0.1太陽質量から5太陽質量程度で、年齢は2000万歳から8億歳と見積もられた。すなわちこれらの天体の中にはポストTタウリ型星の有力な候補天体が多数含まれると考えられる。
集団の大半は、恒星の総質量に比べて空間的に広がっており、重力で束縛されていない系だと見積もられた。つまり、これらの集団は星団ではなくアソシエーションに分類されるべきものであり、将来はそれぞれの恒星が散在星になるものと考えられる。実際に、従来は散開星団として分類されているIC2391では、集団の外縁部の恒星ほど固有運動が大きいことが分かった。こうした天体は天の川銀河の重力により集団から離脱している過程の恒星だと考えられる。実際に、集団の恒星の個数は、年齢を経るごとに減少することがわかった。OBアソシエーションの寿命は散開星団よりも短いことが裏付けられた。
惑星のコア集積モデルによると、ポストTタウリ型星の時代に、恒星の周囲に地球型惑星が形成されると考えられる。上記の天体は原始地球型惑星を探査するための非常に良質なサンプルである。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Gaiaの固有運動と年周視差のデータを使って、若い恒星の集団を多数発見した。この点は、計画を上回って進捗していると考えられる。この成果については早急に論文として発表したい。一方で、ポストTタウリ型星の分光観測は数天体のみに対して実施されたにとどまる。次年度には大型のCCDカメラが完成する予定なので、分光観測を精力的に行いたい。

今後の研究の推進方策

可視光分光器MALLSの新CCDカメラのノイズは、現在までに、2022年度の1/7以下に低減することができた。そこで今後は、この新しいカメラを用いてポストTタウリ型星のスペクトルを取得し、ポストTタウリ型星の分光学的な特徴を明らかにしたい。また、近傍のOBA型星の周囲に若い恒星の集団を探査することにも着手したい。

研究成果

• [雑誌論文] Two Long-period Giant Planets around Two Giant Stars: HD 112570 and HD 154391 (2024)
  • 著者名/発表者名: Xiao G.-Y., Teng H.-Y.,Zhou Ji., Sato B., Liu Y. J., Bi S., Takarada T., Kuzuhara M., Hon M., Wang L., Omiya M., Harakawa H., Zhao F., Zhao G., Kambe E., Izumiura H., Ando H., Noguchi K., Wang W., Zhai M., Song N., Yang C., Li T., Brandt T. D.、Yoshida M., Itoh Yoichi、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 167 号: 2 ページ: 59-59
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ad11de
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First detection of exoplanet transit in Vietnam (2023)
  • 著者名/発表者名: Tue, N. V. et al.
  • 雑誌名: Stars and Galaxies 巻: 6 号: 0 ページ: 7
  • DOI: 10.32231/starsandgalaxies.6.0_7
  • ISSN: 2434-270X
  • 年月日: 2023-12-31
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] WISE Infrared Search for Young Stellar Objects Associated with Starless Cores (2023)
  • 著者名/発表者名: Sato Susumu、Iwamoto Yuri、Itoh Yoichi
  • 雑誌名: International Journal of Astronomy and Astrophysics 巻: 13 号: 02 ページ: 89-111
  • DOI: 10.4236/ijaa.2023.132006
• [学会発表] Lindroos天体の周囲に存在する散開星団の発見 (2023)
  • 著者名/発表者名: 伊藤洋一
  • 学会等名: 日本天文学会2023年春季年会
• [学会発表] 太陽系外惑星TrES-1bの近赤外線トランジット観測 (2023)
  • 著者名/発表者名: 植野雅々 伊藤洋一
  • 学会等名: 日本天文学会2023年春季年会
• [学会発表] 若い太陽型星の黒点とフレアによる変光の調査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山下真依
  • 学会等名: 連星・変光星研究会
• [学会発表] 太陽系外惑星TrES-1bの多波長トランジット観測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 植野雅々
  • 学会等名: 連星・変光星研究会