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2017 年度 実績報告書

大革命をもたらす高精度位置天文観測データを用いた天の川銀河の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H02870
研究機関国立天文台

研究代表者

郷田 直輝  国立天文台, 光赤外研究部, 教授 (50202073)

研究分担者 辻本 拓司  国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (10270456)
矢野 太平  国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (90390624)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード位置天文学 / 銀河系
研究実績の概要

(1) 恒星速度場の共鳴効果を用いた、銀河系の非軸対称構造の物理情報の解析を研究分担者、および研究協力者(馬場(国立天文台)、服部公平(ミシガン大)、田川寛通(ブタペスト大学)等)と行った。その結果、Gaia等の観測結果から示される太陽系近傍のヘラクレス運動集団が存在するための物理的理由や、観測による星団の特徴を説明するためのバー構造やスパイラル構造の物理的特徴の条件に関する知見を得て、解析結果の整理までを行うことができた。
(2) 非軸対称構造による恒星軌道の共鳴効果を考慮した、太陽運動等に関する物理情報の再評価に関しては、研究協力者(馬場(国立天文台))と共同で研究を進め、解析をするためのコード開発の準備が整ってきた。
(3) 高エネルギー天体の連星系の解析に関しては、研究分担者および研究協力者(山口氏(東大))と共同研究を行い、連星系の軌道要素の誤差評価をブラッシュアップし、コンパクト天体の質量評価の解析方法を構築することができた。そして、コンパクト天体を質量によって同定する場合の信頼度と位置天文観測精度との関係を導出した。
(4)コミュニティによるコアグループの活動として、研究協力者等と今後の戦略を練るワークショップを公開で開催し、活動を引き続き進めた。また、小型JASMINEのサイエンスやそれを補強する計画の検討も行った。
(5)海外の関連するプロジェクトとの連携に関しては、連携研究者(山田氏(京大))を中心にGaiaデータの品質情報の取得やデータ解析手法の検討を努めつつ、科学的成果創出のための今後の戦略を検討してきた。さらに、ヨーロッパにおける将来の位置天文観測衛星計画であるTheiaプロジェクトとは、小型JASMINEとサイエンス検討等で今後は協力を行うという覚書(MOU)を締結するに至った。

現在までの達成度 (区分)
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

(1) 太陽系近傍のヘラクレス運動集団を用いた、銀河系の非軸対称構造の物理的特徴の解明に関して検討が進み、とりまとめの最終段階にまできたことは目標達成と考える。
(2) 非軸対称構造による共鳴効果を考慮した、太陽運動等に関する物理情報の再評価に関しては、本格的な解析は継続となったが、解析をするためのコード開発の準備は整ってきており、ほぼ目標は達成したと考えている。
(3)高エネルギー天体の連星系の解析に関しては、当初の目標通りに、連星系の軌道要素の誤差評価をブラッシュアップし、コンパクト天体の質量評価の解析方法を構築することができた。さらに、コンパクト天体を質量によって同定する場合の信頼度と位置天文観測精度との関係を導出することもできた。その成果は、論文として出版することもできたため、目標を超えての達成と考える。
(4)コミュニティによるコアグループの活動として、研究協力者等と今後の戦略を練るワークショップ(Gaia Science Mini-Workshop 2017)を公開で開催し、共同研究を推進することにつながった。また、小型JASMINEのサイエンスとして巨大ブラックホールの形成等の検討を行い、さらに小型JASMINEのサイエンスの補強をするため、バルジの星形成史に関連して惑星状星雲に関して検討した。以上より、目標は達成と考える。
(5)海外の関連するプロジェクトとの連携に関しては、連携研究者(山田氏(京大))を中心にGaiaデータの品質情報の取得やデータ解析手法の検討を努めつつ、科学的成果創出のための今後の戦略を検討してきた。さらに、ヨーロッパにおける将来の位置天文観測衛星計画であるTheiaプロジェクトとは、小型JASMINEとサイエンス検討等で今後は協力を行うという覚書(MOU)を締結するに至った。以上より、目標を超えての達成と考える。

今後の研究の推進方策

(1) 恒星速度場の共鳴効果を用いた、銀河系の非軸対称構造の物理情報の解析、さらに非軸対称構造による恒星軌道の共鳴効果を考慮した、太陽運動等に関する物理情報の再評価に関しては、H30年度も継続して進める。
(2)サイエンスの検討としては、あらたに、銀河系中心核バルジのグローバルな力学構造の構築方法に関しての検討を進める。特に、巨大ブッラクホールの進化にも関連する、銀河系中心核バルジでの星の緩和状況を判断する手法やミラ型変光星を用いた中心核バルジに関する解析方法等を検討する。さらには、銀河系中心核バルジの物理的特徴や起源と進化に関する解析方法の検討も進める。具体的には、中心核バルジでの星や星団の起源や進化に関して、今後の観測データからどのようなことが分かるのかの検討を行う。
(3) コミュニティによるコアグループの活動としては、引き続き、研究協力者等と今後の戦略を練るワークショップ等を開催し、サイエンスの拡大と共同研究を推進していく。
(4) 海外の関連するプロジェクトやサイエンスに関わる研究協力者との連携を今後もはかり、Gaiaデータの品質情報の取得やデータ解析手法の検討等を行いつつ、科学的成果創出のための今後の戦略を引き続き検討する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Michigan
  • [国際共同研究] Eotvos University(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      Eotvos University
  • [雑誌論文] Uncovering the identities of compact objects in high-mass X-ray binaries and gamma-ray binaries by astrometric measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M S、Yano T、Gouda N
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 474 ページ: 4756~4765

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2993

    • 査読あり
  • [学会発表] Nano-JASMINEと小型JASMINEの全体的進捗2018

    • 著者名/発表者名
      郷田直輝、辻本拓司、矢野太平、上田暁俊、宇都宮 真、鹿島伸悟、間瀬一郎、亀谷 收、浅利一善、山田良透、吉岡 諭、穂積俊輔、梅村雅之、西 亮一、浅田秀樹、長島雅裕、石村康生、中須賀真一、酒匂信匡、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
  • [学会発表] Nano-JASMINEと小型JASMINEの進捗概要2017

    • 著者名/発表者名
      郷田直輝、辻本拓司、矢野太平、上田暁俊、宇都宮 真、鹿島伸悟、間瀬一郎、亀谷 收、浅利一善、山田良透、吉岡 諭、穂積俊輔、梅村雅之、西 亮一、浅田秀樹、長島雅裕、石村康生、中須賀真一、酒匂信匡、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
  • [学会発表] JASMINE series2017

    • 著者名/発表者名
      郷田直輝、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      Science Workshop: The science of Gaia and future challenges
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Outline of Infrared Space Astrometry missions:2017

    • 著者名/発表者名
      郷田直輝、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      IAU Symposium 330: Astrometry and Astrophysics in the Gaia sky
    • 国際学会
  • [学会発表] Galactic Archaeology with Planetary Nebula study2017

    • 著者名/発表者名
      辻本拓司
    • 学会等名
      Planetary Nebula Research with Subaru Telescope in the Era of International Partnership
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Infrared astrometric satellite, Small-JASMINE2017

    • 著者名/発表者名
      矢野太平、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      Science Workshop: The science of Gaia and future challenges
    • 国際学会
  • [学会発表] Clarification of the formation process of the super massive black hole by Infrared astrometric satellite, Small-JASMINE2017

    • 著者名/発表者名
      矢野太平、JASMINEワーキンググループ一同
    • 学会等名
      IAU Symposium 330: Astrometry and Astrophysics in the Gaia sky
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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