計画研究
本研究では、観測好適地に位置する南アフリカ天文台の望遠鏡に赤外線分光観測装置を製作し、若い恒星まわりの初めての大規模惑星探索を行う。さらに、すばる望遠鏡なども利用しつつ太陽近傍の赤色矮星まわりのハビタブル惑星も探索する。これらにより、惑星探索を中心としたアストロバイオロジーも展開する。今年度は、すばる望遠鏡による晩期M型星観測を戦略枠観測として推進した。本観測は、当初のスクリーニング観測から集中観測に移りつつある。装置の数年間の速度安定性は、赤外線分光器としては世界最高水準である。一方、南アフリカ天文台に観測設備を準備する事業を継続した。大阪大学の口径1.8m望遠鏡PRIMEと名古屋大学等の口径1.4m望遠鏡IRSFに搭載可能な高分散分光器の設計と開発を行った。昨年度からは、南アフリカ天文台の口径11m望遠鏡SALTにファイバーでリンクすることも検討に加えている。赤外線視線速度分光器の最終仕様を決定した。分光器はzおよびYバンド(0.85-1.09 ミクロン)を同時にカバーし、波長分解能最大60,000を達成する。波長校正にはファブリペローフィルターを用いる。分光光学系内でイメージスライサーを用いて像を2分割し高い波長分解能を確保する。分光器へは光ファイバーを使用して望遠鏡からの光を伝送する。購入した赤外線検出器の評価を進めた。さらに、IRSF望遠鏡のリモート観測化のための制御系の更新も継続した。PRIME望遠鏡の主焦点、IRSF望遠鏡のカセグレン焦点でのファイバーの導入についての検討を進めた。また、若い惑星およびM型星まわりの惑星の観測結果を出版し、関連する系外惑星・星惑星形成の研究成果も多数出版した。
2: おおむね順調に進展している
開発中の赤外線分光器の設計および要素開発はおおむね順調である。その開発に専念する研究員の雇用を継続している。さまざまな観測を推進するために別の研究員の雇用も継続している。さらに、すばる望遠鏡における高精度赤外線分光器IRDによるM型星まわりの惑星探査を戦略枠観測として継続した。昨年度および今年度は、スクリーニング観測により有望な天体を選択した。さらに、若い惑星の探査も共同利用観測で推進し、その成果を査読論文として出版した。さらに、本研究に密接に関係する若い惑星と軽い惑星を含む多数の系外惑星のトランジット法による検出をTESS望遠鏡等を利用して継続し、多数の査読論文として出版した。とりわけ、赤外線高分散観測により系外惑星大気中にOH分子を初検出し、若い惑星の公転軸を求めることに成功した。コロナ禍に伴い南アフリカ天文台における活動は制限されているため、国内での研究・開発・設計に集中した。
すばる望遠鏡による晩期M型星まわりの惑星探査と南アフリカ天文台用の分光器の製作を継続する。前者の観測は、すばる戦略枠観測として推進している。150星の晩期M型星を観測し、そのうち有望な60天体の集中観測を行いつつある。惑星候補は既に発見されている。一方、新分光器は大阪大学の口径1.8m望遠鏡PRIMEのサイトに設置し、当望遠鏡、名古屋大学等の口径1.4m望遠鏡IRSF、さらに南アフリカ天文台の口径11m望遠鏡SALTにファイバーでリンクする。熱背景雑音を減らし高い感度を達成するために、温度安定化された真空低温チャンバーを製作する。コストを低減するために波長校正にはファブリペローフィルターを採用する。分光光学系内でイメージスライサーを用いる。分光器へは光ファイバーを使用して望遠鏡からの光を伝送する。天体光と波長校正用光源をそれぞれ別のファイバーに入射させ、分光器焦点では隣接した位置にスペクトルが結像されるような光学系とする。これと並行して、IRSF望遠鏡のリモート観測化のための制御系の整備も継続し、リモート化を可能にする。
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すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (61件) (うち国際共著 45件、 査読あり 41件、 オープンアクセス 21件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)
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