| 研究課題/領域番号 |
23K20237
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| 補助金の研究課題番号 |
20H01943 (2020-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2020-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
宮田 隆志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90323500)
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| 研究分担者 |
藤吉 拓哉 国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (00450180)
大坪 貴文 産業医科大学, 医学部, 助教 (50377925)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 天文学 / 赤外線 / 赤外線天文学 / 時間軸天文学 / 系外惑星 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、熱赤外線波長で時間軸天文学を実現することを目標にしている。その実現のためにキーとなる感度補正用校正ユニットを開発し、現在開発中の熱赤外線観測装置に搭載する。これにより熱赤外線でこれまでにない精度を持つモニタ拠点として完成させ、赤外線変光の兆候を示す円盤や太陽系内小天体などの観測を実現する。これらは惑星形成過程について貴重な情報を与えるものである。
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| 研究実績の概要 |
近年大きな発展がみられる時間軸天文学の中にあって、熱赤外線は未開拓の波長帯であり、そのモニタ体制は世界的にみても未整備である。本研究では、このモニタ観測を実現するうえで技術的課題であった感度校正を実現するユニットを開発している。これまでの研究により、黒体炉とレンズからなる校正ユニットを開発し、実験室による性能確認試験を完了した。結果、モニタ観測の目標である1%を大きく下回る精度での感度校正が可能であることを実験的に示すことに成功した。これは、これまでの地上中間赤外線観測装置で行われてきた感度校正に比べ、数倍以上良い精度であり、観測環境や大気条件に左右されず校正が行えることも含め、画期的な内容である。開発成果は国際光工学会の国際研究会で発表されたほか、査読論文にもまとめられている（現在投稿中）。校正ユニットを中間赤外線観測装置上面に取り付けるための光学機械系の開発も完了している。モニタリング観測は１年以上のタイムスケールで実施されるので、校正ユニットも長期にわたる安定性が必要となる。このような長期安定性の試験を今後続ける。観測装置を搭載するTAO望遠鏡の建設の進捗状況にもよるが、2023年度後半にはチリに輸送し、実際の天体観測へ適用をはじめ、研究テーマである太陽系外惑星形成時のジャイアントインパクトや太陽系内天体の観測をスタートさせる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
本研究で実施している中間赤外線モニタ観測用の校正ユニットについては順調に開発が進み、予想を上回る性能を達成しつつある。その点では研究は順調であるが、観測を行うTAO望遠鏡の建設が新型コロナウイルス蔓延やその後の世界的物品不足を受けてやや遅延気味であり、そのため開発した校正ユニットを含む観測装置のチリ輸送・望遠鏡搭載が遅れ気味である。その間も実験室で長期安定性の試験を行うなど、性能の確認向上に有効利用する計画ではあるが、全体の評価としては「おおむね順調」としたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度までの開発で中間赤外線モニタ観測用の校正ユニットは完成、実装を終えている。今後はまずこの校正ユニットの実験室内での試験を進める。特に校正ユニットの長期安定性や季節変動の有無は、長期モニタ観測を進めるうえではカギとなる要素なので、実験的な検証を進める必要がある。装置を搭載するTAO望遠鏡は2023年度内の観測開始を目指しており、準備が整い次第、校正ユニットを含む観測装置はチリへ輸送する。現在の計画では出荷が2023年の9-11月ごろになる見込みである。輸送後は再組立て調整を実施し、できるだけ早い段階での観測を目指す。遅くとも2024年度内には科学観測をスタートできる見込みである。
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