研究課題/領域番号 |
20H00170
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研究種目 |
基盤研究(A)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 (2020, 2022) 東京大学 (2021) |
研究代表者 |
河原 創 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 (90649758)
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研究分担者 |
小谷 隆行 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 助教 (40554291)
Guyon Olivier 国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (90399288)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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キーワード | 系外惑星キャラクタリゼーション / 高分散スペクトル / ベイズ推定 / 自動微分 |
研究成果の概要 |
本研究では、未開拓の高波長分解能を活用し、系外惑星と褐色矮星のスペクトルに基づく系外惑星キャラクタリゼーション手法を開発することを目指した。分子データと惑星大気モデリング・放射伝達シミュレーションを組み合わせた第一原理解析ツールを開発し、自動微分を用いた革新的な手法により勾配ベース最適化とHMCによる迅速なベイズ推定が実現可能となった。大気温度プロファイル等だけでなく、準恒星天体の質量もスペクトルから推定可能であることが確認された。さらに、我々が開発中の専用装置を用いてすばる望遠鏡でスペクトルを取得し、本手法の適用が可能であることを示した。また本装置のKバンドへの拡張の可能性を示せた。
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自由記述の分野 |
太陽系外惑星
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽系外惑星のスペクトルから性質を解析する手法は、将来の系外惑星系における生命探査への重要な研究分野である。本研究では、従来着目されていなかった分子線の分解を実現するような高波長分解能によるスペクトル(高分散スペクトル)を用いて系外惑星の物理化学的性質の解明につながる新手法を開発した。その結果、高分散スペクトルから質量を推定することが可能であることが分かった。惑星の質量は、生命探査を目指す直接撮像法では推定困難であり、かつ惑星の表層環境を決定する重要な要素である。本研究で開発された手法は、将来の生命探査において重要な基本情報を提供する可能性がある。
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