直接撮像法を用いた系外惑星サイエンスの展開

• 研究課題/領域番号: 22KJ3093
• 補助金の研究課題番号: 21J01220 (2021-2022)
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金 (2023); 補助金 (2021-2022)
• 応募区分: 国内
• 審査区分: 小区分17010:宇宙惑星科学関連
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 鵜山 太智 国立天文台, 科学研究部, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2023-03-08 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021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: 系外惑星 / 直接撮像観測 / 直接撮像 / 星惑星形成 / 惑星形成 / 原始惑星型円盤

研究開始時の研究の概要

これまでの2年間と同様に惑星形成メカニズムを観測的に制限を与えるため、すばる望遠鏡、ケック望遠鏡、JWST望遠鏡を用いた観測的研究を進める傍ら、将来装置を利用した観測計画の議論を進める。特に今年度は日本人研究者のための将来望遠鏡を用いた観測計画を議論するワークショップをTMTプロジェクトと共同で開催を予定している。また申請者はJAXAのパートナーシップを経てRoman宇宙望遠鏡におけるコロナグラフ観測コミュニティに今年度から参加する。自身の研究計画を滞りなく進めるだけでなく、系外惑星コミュニティにおける将来的な観測計画、さらに将来的な第二の地球探査を目指す上でのより具体的な準備を開始する。

研究実績の概要

これまでの2年間と同様に惑星形成メカニズムを観測的に制限を与えるため、すばる望遠鏡、ケック望遠鏡、JWST望遠鏡を用いた観測的研究を進める傍ら、将来装置を利用した観測計画の議論を進めた。若手研究員の期間中進めていた、すばる望遠鏡とケック望遠鏡を用いた観測成果は2023年4月に出版されている。
更に2023年度は日本人研究者のための次世代超大型望遠鏡TMTを用いた観測計画を議論するワーク ショップをTMT international observatory (TIO)協力のもと、国立天文台TMTプロジェクトと共同で開催し、招待講演者・世話人を含め３０名以上がパサデナ(アメリカ合衆国)にあるTIOオフィスに集まり積極的な議論を進める事ができた。この成果は国立天文台、TIOそれぞれにおいてブログで公開されただけでなく、申請者が筆頭発表者としてELT Science in Light of JWST meeting (at University of California Los Angeles, 2023年12月)にポスター発表を行った。
また申請者はJAXAのパートナーシップを経てNASAが主導するRoman宇宙望遠鏡におけるコロナグラフ観測コミュニティに今年度から参加している。自身の研究計画を滞りなく進めるだけでなく、系外惑星コミュニティにおける将来的な観測計画、さらに2040年代に計画されているNASAのHabitable World Observatoryを用いた将来的な第二の地球探査を目指す上で、より具体的な準備を開始する事ができている。

研究成果

• [国際共同研究] California Institute of Technology/NASA Jet Propulsion Laboratory/TMT International Observatory(米国)
• [国際共同研究] カリフォルニア工科大学/NASAジェット推進研究所/テキサス大学 サンアントニオ校(米国)
• [国際共同研究] ASIAA (台湾)(その他の国・地域)
• [国際共同研究] ライデン大学(オランダ)
• [国際共同研究] カリフォルニア工科大学/NASAジェット推進研究所/ハワイ大学(米国)
• [雑誌論文] A Spatially-resolved Large Cavity of the J0337 Protoplanetary Disk in Perseus (2022)
  • 著者名/発表者名: Uyama Taichi、Ruane Garreth、Lawson Kellen、Muto Takayuki、Beichman Charles、van der Marel Nienke
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 163 号: 5 ページ: 204-204
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ac5742
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Monitoring Inner Regions in the RY Tau Jet (2022)
  • 著者名/発表者名: Uyama Taichi、Takami Michihiro、Cugno Gabriele et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 163 号: 6 ページ: 268-268
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ac67a0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Images of embedded Jovian planet formation at a wide separation around AB Aurigae (2022)
  • 著者名/発表者名: Currie T., Lawson K., Schneider G., Lyra W., Wisniewski J., Grady C., Guyon O., Tamura M., Kotani T., Kawahara H., Brandt T., Uyama T., Muto T., Dong R., Kudo T., Hashimoto J., Fukagawa M., Wagner K., Lozi J., Chilcote J., Tobin T., Groff T., Ward-Duong K., Januszewski W., Norris B., Tuthill P., et al.
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 6 号: 6 ページ: 751-759
  • DOI: 10.1038/s41550-022-01634-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct-imaging Discovery and Dynamical Mass of a Substellar Companion Orbiting an Accelerating Hyades Sun-like Star with SCExAO/CHARIS (2022)
  • 著者名/発表者名: Kuzuhara Masayuki et al. (36著者中33番目 Nishikawa Jun)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 934 号: 2 ページ: L18-L18
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ac772f
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA High-resolution Multiband Analysis for the Protoplanetary Disk around TW Hya (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi, T., Nomura, H., Muto, T., Kawabe, R., Kanagawa, K. D., Okuzumi, S., Ida, S., Walsh, C., Millar, T. J., Takahashi, S. Z., Hashimoto, J., Uyama, T., & Tamura, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 928 号: 1 ページ: 49-49
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac5111
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Keck/OSIRIS Paβ High-contrast Imaging and Updated Constraints on PDS 70b (2021)
  • 著者名/発表者名: Uyama T., Xie C., Aoyama Y., Beichman C. A., Hashimoto J., Dong R., Hasegawa Y., Ikoma M., Mawet D., McElwain M. W., Ruffio J.-B., Wagner K. R., Wang J. J., Zhou Y.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 162 号: 5 ページ: 214-214
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ac2739
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Search for wide-orbit companions around mid/late-M stars from Subaru/IRD Strategic Program (2023)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T., Beichman, C., Kuzuhara, M., Janson, M., Kotani, T., Mawet, D., Sato B., Tamura, M.
  • 学会等名: Protostars and Planets VII
  • 国際学会
• [学会発表] TMT-ACCESS workshop, aiming to foster early-career researchers in Japan for the next generation extremely large telescopes (2023)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T., Momose, R., Hasegawa, Y., Nakamoto, T., and TMT-ACCESS organizers
  • 学会等名: ELT science in light of JWST
  • 国際学会
• [学会発表] 原始惑星系円盤に埋もれた原始惑星AB Aur bの発見 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鵜山太智、Currie Thayne、Lawson Kellen、Schneider Grenn、Lyra Wladimir、Wisniewski John、Grady Carol、Guyon Olivier、田村元秀、AB Aur paper team
  • 学会等名: 日本天文学会 秋季年会
• [学会発表] An Embedded Protoplanet around a Young Star at a Wide Separation (2022)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T., Currie, T., Lawson, K., Schneider, G., Lyra, W., Guyon, L.
  • 学会等名: Exoplanets IV
  • 国際学会
• [学会発表] Keck/OSIRIS High-contrast Paβ imaging of PDS 70 (2021)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T.; Xie, C.; Aoyama, Y.; Beichman, C.A.; Hashimoto, J.; Dong, R.; Hasegawa, Y.; Ikoma, M.; Mawet, D.; McElWain, M.W.; Ruffio, J.-B.; Wagner, K.R.; Wang, J.J.; Zhou, Y.
  • 学会等名: Keck Science Meeting
  • 国際学会
• [備考] 若手研究者によるTMTサイエンスワークショップが開催
  • URL: https://tmt.nao.ac.jp/blog/1781
• [備考]
  • URL: https://etlab.caltech.edu/et-lab-people/taichi-uyama?back_url=%2Fet-lab-people
• [備考] Subaru Images Planet Just Starting to Form
  • URL: https://subarutelescope.org/en/results/2022/04/04/3039.html