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2020 年度 実績報告書

高速移動天体の検出による微小天体サイズ分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01261
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

奥村 真一郎  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 (40344270)

研究分担者 柳沢 俊史  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (20371106)
酒向 重行  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90533563)
吉川 真  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (70311173)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード太陽系小天体 / 地球接近天体 / 高速移動天体 / 重ね合わせ法 / CMOSカメラ
研究実績の概要

直径10m前後の微小な天体を多く発見することは、小天体の形成・進化を議論するためのサイズ分布の情報につながる。このサイズの天体を観測するには、地球に接近し高速移動する地球接近天体(以下、NEO)を狙うしか選択肢がない。高速移動天体は露出中に検出器の素子間を移動してしまう「トレイルロス」効果の影響を受け、CCDを用いて長時間露出する観測では検出が難しい。本研究で開発を進めてきた東京大学木曽観測所Tomo-e Gozenカメラはこのような移動天体の観測に適しており、テスト観測中であった2019年3月に地球接近天体2019FAを発見したのを皮切りに、2023年3月までに49個のNEOを発見した。
Tomo-e Gozenで発見されたNEOには10m前後のサイズのものも含まれているが、検出限界は約17等にとどまっている。本研究はさらに暗い、さらに小さいサイズまで含めてNEOを大量発見しようというものであり、様々な移動方向・移動速度を仮定してずらしながら重ね合わせる「重ね合わせ法」をTomo-e Gozenカメラのデータに適用することにより検出限界を深め、0.5秒露出の画像1枚からは検出が難しい微小な高速移動NEOの大量検出を目指してきた。
これまでに専用計算機を木曽観測所に導入、プログラムの改修・最適化を進め、84枚の検出器のうち半分の42枚分であればリアルタイムに近い速度で処理できるシステムを構築した。大量に検出される人工天体については、カタログを参照し既知のものは同定できるシステムを組み込んだ。本研究課題の最も重要な部分となる、検出した候補天体の軌道を定めるための即時追跡観測は美星スペースガードセンターを用いて2022年5月に追跡観測に成功した。
今後はGPUマシンを木曽観測所に導入して処理能力を向上させ、84枚のデータ処理がリアルタイムで可能となるような改修を計画している。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Deep Simultaneous Limits on Optical Emission from FRB 20190520B by 24.4 fps Observations with Tomo-e Gozen2022

    • 著者名/発表者名
      Niino Yuu、Doi Mamoru、Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou、Arima Noriaki、Jiang Ji-an、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Li Di、Niu Chen-Hui、Tsai Chao-Wei、Kobayashi Naoto、Takahashi Hidenori、Kondo Sohei、Mori Yuki、Aoki Tsutomu、Arimatsu Ko、Kasuga Toshihiro、Okumura Shin-ichiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 931 ページ: 109~115

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6be8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Video observations of tiny near-Earth objects with Tomo-e Gozen2022

    • 著者名/発表者名
      Beniyama Jin, Sako Shigeyuki, Ohsawa Ryou, Okumura Shin-ichiro, Urakawa Seitaro, Yoshikawa Makoto, Takahashi Hidenori,他16名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 ページ: 877~903

    • DOI

      10.1093/pasj/psac043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast optical flares from M?dwarfs detected by a one-second-cadence survey with Tomo-e Gozen2022

    • 著者名/発表者名
      Aizawa Masataka, Ohsawa Ryou, Okumura Shin-ichiro, Sako Shigeyuki, 他17名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 ページ: 1069~1094

    • DOI

      10.1093/pasj/psac056

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of the Fastest Early Optical Emission from Overluminous SN Ia 2020hvf: A Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Environment2021

    • 著者名/発表者名
      Jiang Ji-an、Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou、Takahashi Hidenori、Okumura Shin-ichiro、Urakawa Seitaro、Beniyama Jin、他24名
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 923 ページ: L8~L8

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac375f

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship between radar cross section and optical magnitude based on radar and optical simultaneous observations of faint meteors2020

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Ryou、Sako Shigeyuki、Okumura Shin-ichiro、Takahashi Hidenori、Urakawa Seitaro、Yoshikawa Makoto、他37名
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: 194 ページ: 105011~105011

    • DOI

      10.1016/j.pss.2020.105011

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高速CMOSカメラTomo-e GozenによるFast Radio Burst可視光放射の探査2022

    • 著者名/発表者名
      新納 悠, 土居守, 酒向重行, 大澤亮, 有馬宣明, 小林尚人, 高橋英則, 近藤荘平, 森由貴, 青木勉, 冨永望, Ji-an Jiang, 春日敏測, 田中雅臣, Di Li, Chen-Hui Niu, Chao-Wei Tsai, 有松亘, 奥村真一郎
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季年会
  • [学会発表] 微小地球接近小惑星2022JLの即時モニタリング観測2022

    • 著者名/発表者名
      紅山仁、酒向重行、大澤亮、瀧田怜、奥村真一郎、浦川聖太郎、吉川真、臼井文彦、吉田二美、前原裕之
    • 学会等名
      日本惑星科学会2022年秋季講演会
  • [学会発表] 木曽観測所Tomo-e Gozenカメラと「重ね合わせ法」による高速微小NEO観測計画の進捗2022

    • 著者名/発表者名
      奥村真一郎、柳沢俊史、大澤 亮、吉川 真、吉田二美、酒向重行、紅山 仁、高橋英則、浦川聖太郎
    • 学会等名
      日本惑星科学会2022年秋季講演会
  • [学会発表] JAXA美星スペースガードセンターでのNEO観測2022

    • 著者名/発表者名
      奥村 真一郎、西山 広太、浦川 聖太郎, 二村 徳宏, 藤原 智子, 安藤 和子
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] FPGA及びGPUを利用した高速移動天体発見観測2022

    • 著者名/発表者名
      柳沢 俊史, 黒崎 裕久, CegarraPolo Manuel, 吉川 真, 平子 敬一, 大澤 亮, 酒向 重行, 吉田 二美, 奥村 真一郎
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] プラネタリーディフェンスのための地球接近小惑星探索と即時追跡観測2022

    • 著者名/発表者名
      紅山 仁, 酒向 重行, 大澤 亮, 瀧田 怜, 小林 尚人, 奥村 真一郎, 浦川 聖太郎, 吉川 真, 臼井 文彦, 吉田 二美
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] Subsecond Time-Resolved Photometry of Tiny Near-Earth Objects with Tomo-e Gozen2022

    • 著者名/発表者名
      J. Beniyama, S. Sako, R. Ohsawa, S. Takita, N. Kobayashi, S. Okumura, S. Urakawa, M. Yoshikawa, F. Usui, and F. Yoshida
    • 学会等名
      53rd Lunar and Planetary Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 木曽Tomo-e Gozenの広域動画サーベイのデータ公開に向けた開発2021

    • 著者名/発表者名
      酒向重行, 大澤亮, 諸隈智貴, 新納悠, 瀧田怜, 土居守, 茂山俊和, 小林尚人, 小西真広, 高橋英則, 近藤荘平, 森由貴, 青木勉, 紅山仁, 渡部潤一, 冨永望, 田中雅臣, 奥村真一郎, 池田思朗, Tomo-e Gozenコラボレーション
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
  • [学会発表] Tomo-e Gozen カメラを用いた微小地球接近小惑星の高時間分解撮像観測2021

    • 著者名/発表者名
      紅山仁, 酒向重行, 大澤亮, 瀧田怜, 小林尚人, 奥村真一郎, 浦川聖太郎, 臼井文彦, 吉田二美, 吉川真
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] 木曽 Tomo-e Gozen を用いた微小地球接近小惑星の高時間分解撮像観測2021

    • 著者名/発表者名
      紅山仁, 酒向重行, 大澤亮, 瀧田怜, 小林尚人, 奥村真一郎, 浦川聖太郎, 吉川真, 臼井文彦, 吉田二美, Tomo-e Gozen コラボレーション
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
  • [学会発表] 木曽シュミット望遠鏡 Tomo-e Gozen を用いた微小地球接近小惑星の高時間分解撮像観測2021

    • 著者名/発表者名
      紅山仁, 酒向重行, 大澤亮, 瀧田怜, 小林尚人, 奥村真一郎, 浦川聖太郎, 吉川真, 臼井文彦, 吉田二美
    • 学会等名
      日本惑星科学会2021年秋季講演会
  • [学会発表] Near-Earth Asteroid Survey with Tomo-e Gozen2020

    • 著者名/発表者名
      Ryou Ohsawa, Jin Beniyama, Shigeyuki Sako, Seitaro Urakawa, Shin-ichiro Okumura, Jun-ichi Watanabe, Makoto Yoshikawa, Tomoki Morokuma, and Tomo-e Gozen Science Working Group
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
  • [学会発表] 木曽広視野CMOSカメラTomo-e Gozenによる広域動画サーベイ2020

    • 著者名/発表者名
      酒向重行, 大澤亮, 諸隈智貴, 新納悠, 土居守, 茂山俊和, 小林尚人, 小西真広, 高橋英則, 近藤荘平, 森由貴, 青木勉, 紅山仁, 渡部潤一, 瀧田怜, 冨永望, 田中雅臣, 奥村真一郎, 池田思朗, Tomo-e Gozen コラボレーション
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [学会発表] 木曽広視野CMOSカメラTomo-e Gozenを用いた微小地球接近小惑星の探索2020

    • 著者名/発表者名
      紅山仁, 酒向重行, 大澤亮, 諸隈智貴, 瀧田怜, 小林尚人, 奥村真一郎, 浦川聖太郎, 吉川真, 柳沢俊史, 黒崎裕久, 吉田二美, 佐藤英貴
    • 学会等名
      日本惑星科学会2020年秋季講演会
  • [図書] 日経サイエンス2022年1月号 特集:地球防衛2022

    • 著者名/発表者名
      中島林彦、協力:奥村真一郎、酒向重行、吉川真
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      日経サイエンス
  • [備考] 東京大学木曽観測所による地球接近小惑星2019 FAの発見について

    • URL

      http://www.mtk.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/NEWS/2019FA/2019FA.html

  • [備考] 即時動画観測がとらえた地球接近小惑星の高速自転

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2022/7975/

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公開日: 2023-12-25  

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