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銀河系スケールでみる原始惑星系円盤の進化:円盤降着過程の観測的解明

公募研究

研究領域太陽系外惑星の新機軸:地球型惑星へ
研究課題/領域番号 24103509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

安井 千香子  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (00583626)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード原始惑星系円盤 / 惑星形成 / 金属量 / 降着円盤
研究概要

惑星は、星の周囲を取り巻く「原始惑星系円盤」の進化過程で生まれるため、その具体的なメカニズムである“中心星への降着”や“星間物質への散逸”の解明は、惑星の形成過程を明らかにする上で極めて重要である。われわれは、天文におけるあらゆる物理・化学プロセスに深く関係する基本パラメータである「金属量」(重元素量)に着目した観測研究をすすめている。前年度までに、観測が比較的容易な銀河系外縁部の低金属量サイドについて、われわれがこれまでに独自に距離と年齢を求めた円盤を持つ星をターゲットとして、「Gemini」8.1mの大型望遠鏡を用いた高感度な可視光多天体分光観測を行った。また、銀河系内縁部の高金属量領域については大きな星間減光をともなうため、「すばる」8.2m望遠鏡の赤外線装置IRCSによるKバンドでの赤外線分光観測を行った。
今年度は、そのうち特に高金属量サイドについて得られたデータを解析した結果、ほぼ全ての天体において、質量降着のトレーサーとなる水素のラインは非常に弱い一方で、円盤の最も内側に存在するガスをトレースする強いCOのラインが検出された。これは、高金属量下では、円盤は比較的高い年齢においてもまだ十分な質量のガスを持っているにも関わらず、質量降着率は非常に低いことを示唆する。われわれは本研究前に、高金属量ほど円盤の寿命が長いという金属量依存性の示唆を得ていたが、その要因となる円盤のさまざまな進化メカニズムのうち、少なくとも中心星への「降着」が関係していることが示唆された。今までの降着モデルは、太陽金属量環境下の観測結果だけに合わせた粘性係数を用いることで説明されてきた。今回のわれわれの結果は、降着プロセスの“肝”である粘性係数にも金属量依存性など大きな制約をつけられる可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 銀河系内縁部における中質量星の原始惑星系円盤の寿命2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      日本天文学会 2013 年春季年会
    • 発表場所
      埼玉大学(埼玉)
    • 年月日
      2013-03-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中質量星の円盤寿命2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      原始惑星系円盤の進化と惑星系形成」研究会
    • 発表場所
      白馬ロイヤルホテル(長野)
    • 年月日
      2013-02-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系内縁部における中質量星の原始惑星系円盤の寿命2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] First census of habitable zone of protoplanetary disks on the Galactic scale2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      From exoplanets to distant galaxies: SPICA’s new window on the cool universe
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Lifetime of Protoplanetary Disks Surrounding Intermediate-mass Stars2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      Protostars and Planets VI
    • 発表場所
      Heidelberg City Convention Hall (ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外線高分散分光器 WINERED による、中質量星における原始惑星系円盤の観測2013

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      日本天文学会 2013 年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] IMF in Nearby-Galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      The first RAVEN Science Meeting
    • 発表場所
      東北大学(宮城)
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中質量星における原始惑星系円盤の寿命2012

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2012-05-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Lifetime of Protoplanetary Disks in Low-metallicity Environments2012

    • 著者名/発表者名
      安井千香子
    • 学会等名
      第8回太陽系外惑星大研究会
    • 発表場所
      ニューフジヤホテル(静岡)
    • 年月日
      2012-04-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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