サブミリ波干渉計による惑星系形成領域の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11101002
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 川辺 良平 国立天文台, 電波天文学研究系, 教授 (10195141)
• 研究分担者: 中村 良介 宇宙開発事業団, 研究員 ; 北村 良実 宇宙科学研究所, 共通基礎研究系, 助教授 (30183792) ; 阪本 成一 国立天文台, 電波天文学研究系, 助手 (60300711) ; 鷹野 敏明 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (40183058) ; 井田 茂 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60211736)
• キーワード: サブミリ波 / 電波干渉計 / 惑星形成論 / 太陽系起源論 / 超伝導受信機

研究概要

本研究2年次にあたる平成12年度は、初年度に引き続き、サブミリ波受信機システムの開発を行った。このシステムを野辺山ミリ波干渉計に搭載し、素子アンテナのうちの2台分で試験観測を行った。この結果、2素子1相関での予備観測において、345GHz帯での干渉計としての信号を始めて検出(サブミリ波でのファースト・フリンジ検出)することに成功した。これにより、本研究で目指す「サブミリ波帯での干渉計観測」を進める技術的開発が概ね完了したことになり、来年度以降に本格的なサブミリ波干渉計観測を展開する準備が整ったと言える。
原始惑星系円盤の観測的研究としては、既存のミリ波干渉計を用いて、引き続きミリ波での高分解能観測を進め、サブミリ波観測との比較を行う準備を進めている。本年度は、新たに3つの天体で150GHz帯の全フラックス密度の測定が完了した。これらの結果は、昨年次の研究結果から見出した「原始惑星系円盤の半径が、中心星の進化に伴って拡大する」という作業仮説をさらに補強するものであり、惑星系形成過程を観測的に解明する上で大変重要な結果となるばかりでなく、惑星系形成理論への影響という観点からも非常に意義深い。さらに、野辺山ミリ波干渉計を使って、サブミリ波に近い周波数(230GHz)での高感度・高分解能観測も開始し、スペクトル指数が原始惑星系円盤の半径に応じて空間的に変化している兆候を見出している。これは、理論的に検討を進めている「原始惑星系円盤内におけるダスト成分の成長または移動」などを観測的にとらえている可能性があり、大変に興味深い。
この他、太陽系外惑星の性質と進化過程について、理論的な研究(特に数値シミュレーション)に進展があった。

研究成果

• [文献書誌] Kitamura,Y.,Kawabe,R.: "A Microjet : A Protostar's Cry at Birth"Astrophys.J.(Letters). 542. 135-138 (2000)
• [文献書誌] Kawabe,R.,Kitamura,Y.: "An H13CO+ Survey for Dense Envelopes around Low-Mass Embedded Sources in Taurus"Astrophys.J.. 547. 840-861 (2001)
• [文献書誌] Nakamura,R.: "Subaru Infrared Spectroscopy of the Pluto-Charon System"Pub.Astron.Soc.Japan. 52. 551-556 (2000)
• [文献書誌] Tanaka,H.,Ida,S.: "Orbital Evolution of Asteroids during Depletion of the Solar Nebula"Astron.J.. 199. 1480-1497 (2000)
• [文献書誌] Ida,S.: "Protoplanetary Formation.I.Neptune"Astrophys.J.. 544. 481-495 (2000)
• [文献書誌] Takano,T.: "Observations of Ammonia in External Galaxies II.Maffei 2"Pub.Astron.Soc.Japan. 52. 67-71 (2000)