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原始惑星系円盤の進化多様性と金属量の関連性の解明

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 26103708
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

高木 悠平  兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 研究員 (80648973)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード星・惑星形成
研究実績の概要

星・惑星の形成過程の解明には、前主系列星の年齢などを求めることが重要である。原始惑星系円盤の進化過程は、測光観測に基づいて決めた年齢を基に議論されることが多い。しかし、星までの距離や減光量、ベーリングの不定性により、前主系列星の正確な年齢決定は難しい。そのため、原始惑星系円盤の散逸過程を詳細に議論することが困難だった。
本研究では、分光観測に基づく前主系列星の年齢法を用いて原始惑星系円盤の散逸時間を明らかにした。前主系列星は進化と共に収縮し表面重力が増大するため、大気スペクトルから表面重力を求めることで年齢が分かる。近接する吸収線の等価幅比を用いてベーリングに依存しない量を取り出し、それを基に表面重力決定指標を作成し、正確な年齢を求めた。
これまでに、おうし座分子雲の前主系列星10天体の年齢を決め、円盤起因の赤外超過量と比較することで、円盤散逸時間が約240万年であることを導いた(Takagi et al. 2014)。ここでは天体数が10天体と限られていたが、すばる望遠鏡で観測可能な天体をほぼすべて観測し、この領域全体で、1太陽質量程度の天体の円盤散逸時間を導いた結果、Takagi et al. (2014)で導いた240万年で円盤が散逸することが分かった。また、へびつかい座分子雲に属する前主系列星8天体に対しても円盤散逸時間を導いた結果、120万年程度であることが判明した。これにより星形成領域によって円盤散逸時間が異なる可能性があるということを初めて示唆した(Takagi et al. 2015)。この散逸時間の差を生む要因の調査として、観測天体の金属量の決定に取り組んだ。現在のところ2領域間で明確な差は見つかっていないが、今後より詳細に調査を行う。また、平均年齢が300万年であるペルセウス座分子雲の前主系列星も観測し、より普遍的な円盤散逸時間を議論するべく解析中である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rapid dissipation of protoplanetary disks in Ophiuchus2015

    • 著者名/発表者名
      Takagi, Y. et al.
    • 雑誌名

      Publication of the Astronomical Society of Japan

      巻: 67 号: 5 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1093/pasj/psv062

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Disk dissipation timescale of pre-main sequence stars in Taurus2014

    • 著者名/発表者名
      Takagi, Y., Itoh, Y., Oasa, Y.
    • 雑誌名

      Publication of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 号: 5 ページ: 88-95

    • DOI

      10.1093/pasj/psu062

    • NAID

      40020264777

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] おうし座分子雲に属する原始惑星系円盤の散逸過程2016

    • 著者名/発表者名
      高木悠平、伊藤洋一、大朝由美子
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分散分光からせまる前主系列星と 原始惑星系円盤の進化タイムスケール2015

    • 著者名/発表者名
      高木悠平
    • 学会等名
      近赤外高分散分光研究会:地球型惑星探索と広がるサイエンス
    • 発表場所
      国立天文台三鷹キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Disk Dissipation Timescale of Pre-main Sequence Stars2015

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Takagi
    • 学会等名
      Protoplanetary Disk Dynamics and Planet Formation
    • 発表場所
      JAMSTEC, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Disk Dissipation Timescale of Pre-main Sequence Stars2015

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Takagi
    • 学会等名
      Subaru User's Meeting FY2014
    • 発表場所
      国立天文台三鷹キャンパス
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Disk Dissipation Timescale of Pre-main Sequence Stars2014

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Takagi, Yoichi Itoh, Yumiko Oasa
    • 学会等名
      Star Formation Across Space and Time
    • 発表場所
      ESA/ESTEC, Norrdwijk, Netherlands
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 近傍星形成領域における原始惑星系円盤の進化タイムスケール2014

    • 著者名/発表者名
      高木悠平
    • 学会等名
      第1回DTAシンポジウム 星形成領域および星団環境での惑星の形成と進化
    • 発表場所
      国立天文台三鷹キャンパス
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] へびつかい座分子雲に属する前主系列星の円盤進化タイムスケール2014

    • 著者名/発表者名
      高木悠平、伊藤洋一、新井彰、蔡承亨、大朝由美子
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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