すばる望遠鏡HSCによる直径100m以下小惑星のサイズ分布の解明

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05310
• 研究機関: 特定非営利活動法人日本スペースガード協会(スペースガード研究センター)
• 研究代表者: 浦川 聖太郎 特定非営利活動法人日本スペースガード協会(スペースガード研究センター), スペースガード部門, 主任研究員 (80647842)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 小惑星 / スペースガード / 光赤外観測

研究実績の概要

本研究では、口径8.2mのすばる望遠鏡に導入された新広視野カメラHyper Suprime-Cam(ハイパー・シュプリーム・カム、HSC)を用いて 、地球接近小惑星・ハンガリア領域小惑星・メインベルト小惑星のサイズ分布を求め、小惑星が受けた軌道進化や衝突機構を観測的に 証明することを目的としている。また、E-beltモデルに対する観測的な制約を与え、後期重爆撃期における小惑星サイズ分布の解明に 迫る。
前年度までにデータ解析環境整備とデータ解析の基礎となるHSC-pipelineを用いた画像解析の実施を行い、テスト画像から数百を超える小惑星を目視で確認した。平成29年度は取得画像全体からより多くの小惑星を自動的に検出するプログラムの開発を行った。HSCは104枚ものCCDチップからなるため、扱うデータ容量は膨大となり必然的にプログラムの実行にも時間がかかる問題点がある。この問題に対応するため、32コアからなるコンピュータを用いた並列処理化のプログラムを開発した。また、本研究では主にPython環境でのプログラム開発を行っているが、より高速なCythonを部分的に用いることにより、データ解析の効率化を行った。小惑星の観測結果は、小惑星情報の国際機関MPC(Minor Planet Center)に送り、そこで一元的に管理するという慣習がある。平成29年度までに、小惑星の自動検出=>位置測定=>測光=>MPC報告形式のファイル出力という、一連の流れができている。
加えて、より暗い小惑星を検出するためには、様々な方向に対する画像の重ね合わせ処理が必要となる。テスト画像を用いて、画像の重ね合わせ処理のプログラム開発も行った。

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

2017年10月に小惑星2012 TC4が地球に50000kmまで接近する事象が起こった。この小惑星の物理状態を解明するための観測とデータ解析を急遽実施することとなった。本研究課題で用いるプログラムの開発は概ね順調であるものの、当初の予定よりプログラム開発にかける時間が少なくなり、小惑星の自動検出精度に関する作り込みの点にやや不十分な点がある。とはいえ、小惑星の検出、位置測定、測光とデータ解析で行う内容は本研究内容と共通しており、小惑星2012TC4のデータ解析で開発したプログラムを本研究に用いることができている。
バックアップ用ハードディスク及び停電時のUPSの設置などデータ解析環境の整備も順調に行えている。
国内外の研究会への参加による、最新の研究状況の把握も問題なく行えている。

今後の研究の推進方策

ベースとなる小惑星の自動測定(検出,位置測定,測光)プログラムは完成した。しかしながら、ノイズを誤検出することや、写りの淡い小惑星を自動測定することができていない。この問題に対応する一つの方法として、自身でGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)を開発して、そのGUIを介した小惑星の位置測定を行う方法を考えている。本年度は、GUIの開発に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

前倒し支払い請求で購入予定だったバックアップ用HDDとUPSが予定より安価に購入できたため。前倒し請求による購入のため、次年度使用計画に変更はない。

研究成果

• [学会発表] 地球衝突天体を発見した時、我々はどのように対応すべきか (2018)
  • 著者名/発表者名: 浦川 聖太郎、奥村 真一郎、吉川 真
  • 学会等名: 日本惑星科学会
• [学会発表] 地球衝突天体を発見した時、我々はどのように対応すべきか (2018)
  • 著者名/発表者名: 浦川 聖太郎、奥村 真一郎、吉川 真
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] Observation of near-earth object (1566) and the split candidate 2007 MK6 (2017)
  • 著者名/発表者名: S.Urakawa, K.Ohtsuka, S.Abe, D.Kinoshita, H.Hanayama, T.Miyaji, S.Okumura, K.Ayani, S.Maeno, D.Kuroda, A.Fukui, N.Narita, G.L.Hashimoto, Y.Sakurai, S.Nakamura, J.Takahashi, T.Tanigawa, O.Burhonov, K.Ergashev, T.Ito, F.Yoshida, M.Watanabe, M.Imai, K.Kuramato, T.Sekiguchi, M.Ishiguro
  • 学会等名: Asteroid Meteror Comet
  • 国際学会
• [学会発表] ALMAによる太陽系天体の観測提案 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浦川聖太郎, 関口朋彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2017年大会
• [学会発表] 2012 TC4の可視近赤外観測でわかること (2017)
  • 著者名/発表者名: 浦川聖太郎、高橋隼、内藤博之、櫻井友里、酒向重行、大澤亮、柳沢俊史、奥村真一郎、吉川真
  • 学会等名: 第10回スペースガード研究会
• [備考] スペースガード研究センター
  • URL: http://www.spaceguard.or.jp/RSGC/RSGC.html