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2017 年度 実施状況報告書

星形成領域、晩期型星星周領域における磁場の役割の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05388
研究機関鹿児島大学

研究代表者

新永 浩子  鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (20709589)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード星周磁場 / 大質量星 / 晩期型星
研究実績の概要

H29年度(2017年度)は本計画の初年度として、晩期型星(老齢星)の星周領域の一酸化ケイ素分子(SiO)の偏波分光観測データの解析から着手した。本科研費プロジェクトの研究計画調書で記載した巨大老齢星、おおいぬ座VY星(VY CMa)は太陽の25倍の赤色超巨星である。この星の星周領域データをより高い空間分解能を達成するよう、再解析し、星周領域内で複数のクランプ構造を同定した。これらクランプの分光スペクトルを全てのストークスパラメータで調べたところ、うち3つのクランプのストークスVスペクトルからゼーマン効果の証拠を示す特徴的なS字パターンを認められた。SiO分子の実験室測定の論文からゼーマン分裂の値を適用すると、磁場強度は150から650ガウスと見積もられた。これまで、年老いた星はその低い温度、肥大した半径、想像される遅い回転から、強い磁場は持たないだろうと考えられてきた。今回はその予想を覆し、非常に強い磁場を持つ塊、磁気雲を検出することに成功した。これは、巨大老齢星でも、若い頃と同様の磁気活動を行っていることの証拠である。この成果は査読付き論文に掲載され、日本天文学会では特に選ばれた研究成果として、春季年会で記者会見を行った。

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

上記VY CMaの研究の成果が論文として出版された。老齢星でも強い磁場を持つためには、その起源に迫る必要があるが、新たに磁気流体力学の専門家を共同研究者を招き、その起源に関する議論、考察を行い、論文として出版することを目標とする。科研費調書で記述した物理モデルの構築に相当する。野辺山45m望遠鏡で取得したデータの出版は準備中であるが、データキャリブレーションを、キャリブレーション担当者と議論しながら進めたい。当初、3年度目に計画していたVY CMa星のVLBIの観測提案が昨年度、採択され、今年2月に観測の1回目が実行され、現在、データを解析中である。

今後の研究の推進方策

今年度は晩期型星(老齢星)の研究に加えて、星形成領域の磁場観測、およびデータ解析に着手したい。VY CMaのVLA望遠鏡を用いたフォローアップ観測を提案し、OH輝線の偏波分光観測データの処理にも着手する。これに加えてOrion KL IRc2という大質量原始星の86GHz帯の一酸化ケイ素輝線によるALMA望遠鏡のデータは取得されたので、データがアクセスできる2019年2月から詳細な解析に着手する。それと同時に、VLA望遠鏡を用いたOri KL IRc2星の観測も提案する。

次年度使用額が生じた理由

H29年度は、これまでの成果を発表するのに最適な国際研究会が開催され、これに参加をしたが、この予算はH29年度としては計上していなかったため、データ解析のための計算機の購入を来年度に持ち越すことにした。また、大学院生の雇用のための人件費も計上していたが、種々の事情から、次年度以降に持ち越すことにした。次年度は、計算機の選定を行い、購入したい。人件費としては、VLBIデータ解析の経験があるオーバードクターの研究生を雇用する方向で交渉する。H29年度は、共同研究者のいるマンチェスターに行くことができなかったが、次年度は予定を調整し、OHの干渉系データ解析、および議論のため、訪問できるよう、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 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] National Radio Astronomy Observatory(U.S.A.)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      National Radio Astronomy Observatory
  • [国際共同研究] University of Manchester(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Manchester
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Strong magnetic field generated by the extreme oxygen-rich red supergiant VY Canis Majoris2017

    • 著者名/発表者名
      H. Shinnaga, M.J. Claussen, S. Yamamoto, M. Shimojo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan (Letter)

      巻: 69 ページ: id.L10,1-6

    • DOI

      10.1093/pasj/psx110

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Strong magnetic field generated by the extreme red supergiant VY Canis Majoris2018

    • 著者名/発表者名
      H. Shinnaga, M.J. Claussen, S. Yamamoto, M. Shimojo
    • 学会等名
      日本天文学会
  • [学会発表] Strong magnetic field of the peculiar red supergiant VY Canis Majoris2017

    • 著者名/発表者名
      H. Shinnaga, M.J. Claussen, S. Yamamoto, M. Shimojo
    • 学会等名
      International Astronomical Union # 336
  • [備考] 【研究成果】巨大星の最期・超新星爆発直前にとらえた強力な磁場

    • URL

      https://www.kagoshima-u.ac.jp/topics/2018/04/post-1377.html

  • [備考] The Late Evolution of a Massive Red Supergiant

    • URL

      https://science.nrao.edu/enews/11.4/

  • [備考] 【研究成果】巨大星の最期・超新星爆発直前にとらえた強力な磁場 鹿児島大学理学部 新永研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/pressreleasesshinnagagroup/20171001-strong-magnetic-field-vy-cma/japanese

  • [学会・シンポジウム開催] IAU 336 Astrophysical Masers: Unlocking the Mysteries of the Universe2017

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-22  

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