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2021 年度 実績報告書

分光観測で迫る恒星スーパーフレア研究と惑星への影響

研究課題

研究課題/領域番号 21J00106
配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

野津 湧太  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
キーワードスーパーフレア / 恒星フレア / プラズマ噴出 / フレア / 光赤外線天文学 / 太陽物理学 / 恒星物理学 / 系外惑星
研究実績の概要

米国AP天文台3.5m望遠鏡、岡山天文台3.8m及び1.88m望遠鏡などの地上大望遠鏡、さらにTESS衛星やX線観測装置NICER等を用いて、スーパーフレアを頻発する星の多波長連携観測をこれまでの研究の継続として実施するとともに、これまでに取得されたデータの解析を進めた。これにより、フレアそのものの分光観測データを取得し、スーパーフレアに伴うプラズマ噴出や彩層放射の規模や時間発展について探査した。本年度終了時点で、共著論文が2編出版された他、主著および共著論文が5編ほど現段階で準備中となった。特に、共著論文の1つ(Namekata et al. 2022 Nature Astronomy)については、太陽型星からのプロミネンス噴出の初検出となり、記者発表も実施するなど、非常に大きな成果発表をすることができた。以上の観測研究の過程においては、コロラド大学に長期滞在してAdam Kowalski氏他と共同研究を実施し、観測データの輻射流体力学的な観点からの解釈に取り組んだ。 また、岡山188cm望遠鏡/HIDESやすばる望遠鏡IRD等でこれまでに長期モニタ観測された, 活動的な太陽型星, 巨星, M型星のデータを用いて、黒点や彩層放射の長期変化を調べる研究も、本学振プログラムの受入研究者の佐藤氏及び佐藤研究室の大学院生/学部4年生とともに共同で推進している。 また、恒星UV観測に向けた太陽データの検討や、惑星分野との連携に向けた研究の検討など、分野連携に向けた検討も進めている。

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

本年度(初年度)においては、当初予定通り、米国AP天文台3.5m望遠鏡や岡山天文台3.8mにて取得されたデータの解析を進め、共著論文において記者発表も行うなど、非常に大きな成果発表をすることができた。また、 岡山188cm望遠鏡/HIDESやすばる望遠鏡IRD等でこれまでに長期モニタ観測された, 活動的な太陽型星, 巨星, M型星のデータを用いて、黒点や彩層放射の長期変化を調べる研究に関して、本学振プログラムの東京工業大学の大学院生/学部4年生の皆さんと共同で研究を進め、共著論文の準備についても開始することができた。特にこれは、これまでの申請者の研究分野から広げて系外惑星観測分野との連携も深めるものであり、特に個人の研究キャリアを考えても意義が大きい成果であり、今後の進展が強く期待される。
またコロラド大学に長期滞在しての共同研究や、恒星UV観測に向けた太陽データの検討や、惑星分野との連携に向けた研究の検討など、分野連携に向けた検討も当初の期待通りに進行した。

今後の研究の推進方策

上述の通り、研究計画は順調に進行しており、当初の計画通りに研究を進めていく。
具体的には、せいめい望遠鏡等での観測を日本国内の共同研究者とも協力する形で進めるとともに、取得されたデータの解析、さらに準備中の5本の論文について、共同研究者との協力しつつ取りまとめを急いでいく。
前年度から引き続いて、コロラド大学に長期滞在してAdam Kowalski氏と共同研究を行い、 これ までに取得されてきたスーパーフレアの観測データを輻射流体力学計算の結果と比較する研究を継続していく。
また、2022年度においては、対面での国際研究会(場所:欧州)への参加も複数予定されており、研究成果の発表だけにとどまらず、今後の新たな共同研究もさらに推進していく。また、それに合わせてチェコの共同研究者の元にも滞在し、恒星プロミネンスのデータ解釈の観点で議論を深めていく計画である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] コロラド大学/ワシントン大学/NASAゴダード宇宙飛行センター(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コロラド大学/ワシントン大学/NASAゴダード宇宙飛行センター
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] オウル大学(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      オウル大学
  • [雑誌論文] Discovery of a Long-duration Superflare on a Young Solar-type Star EK Draconis with Nearly Similar Time Evolution for Hα and White-light Emissions2022

    • 著者名/発表者名
      Namekata Kosuke、Maehara Hiroyuki、Honda Satoshi、Notsu Yuta、Okamoto Soshi、Takahashi Jun、Takayama Masaki、Ohshima Tomohito、Saito Tomoki、Katoh Noriyuki、Tozuka Miyako、Murata Katsuhiro L.、Ogawa Futa、Niwano Masafumi、Adachi Ryo、Oeda Motoki、Shiraishi Kazuki、Isogai Keisuke、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 926 ページ: L5~L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac4df0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probable detection of an eruptive filament from a superflare on a solar-type star2021

    • 著者名/発表者名
      Namekata Kosuke、Maehara Hiroyuki、Honda Satoshi、Notsu Yuta、et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 6 ページ: 241~248

    • DOI

      10.1038/s41550-021-01532-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Recent observations of superflares on solar-type stars over various ages, and possible mass ejections2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Notsu
    • 学会等名
      Fifty years of the Skumanich Relations
    • 国際学会
  • [学会発表] M 型星フレア中における、彩層線輝線輪郭の青方偏移現象の分光・測光観測2022

    • 著者名/発表者名
      野津湧太
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム2021
  • [学会発表] M型星フレア中における、彩層線輝線輪郭の青方偏移現象の分光・測光観測2022

    • 著者名/発表者名
      野津湧太 他
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会M44a
  • [学会発表] 太陽型星スーパーフレア観測と、太陽での極端宇宙天気現象の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      野津湧太
    • 学会等名
      地磁気誘導電流(GIC)研究会2021 (第471回生存圏シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Blue asymmetries in Balmer lines during mid M dwarf flares2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Notsu
    • 学会等名
      2021 APO Science Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] tatistical Properties of Superflares on Solar-type Stars: Results Using All of the Kepler Primary Mission Data2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Notsu
    • 学会等名
      AOGS2021, Talk No. ST08-A008
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Blue asymmetries in Balmer lines during mid M dwarf flares2021

    • 著者名/発表者名
      Notsu, Yuta ; Shibata, Kazunari ; Enoto, Teruaki ; Hamaguchi, Kenji ; Honda, Satoshi ; Maehara, Hiroyuki ; Nogami, Daisaku ; Namekata, Kosuke ; Ikuta, Kai ; Kowalski, Adam ; Hawley, Suzanne ; Davenport, James ; Okamoto, Soshi ; Notsu, Shota
    • 学会等名
      TESS Science Conference II
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical Properties of Superflares on Solar-type Stars: Results Using All of the Kepler Primary Mission Data2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Notsu
    • 学会等名
      1st workshop of ISSI team "Solar Extreme Events: Setting Up a Paradigm"
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent observations of stellar flares on G-, K-, and M-dwarf stars and possible mass ejections2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Notsu
    • 学会等名
      AGU2021 Session U43B - Cool Stars and Their Influence on (Exo)Planetary Habitability I,
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-time resolution physics in stellar flares from a 7-day multi-wavelength campaign on young planet-hosting M dwarf flare star AU Mic2021

    • 著者名/発表者名
      野津湧太 他
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会M10b
  • [備考] Webpage of Yuta Notsu

    • URL

      https://sites.google.com/colorado.edu/yutanotsu/home

  • [備考] 東京工業大学HPでの研究紹介

    • URL

      https://educ.titech.ac.jp/eps/news/2021_12/061603.html

  • [備考] コロラド大学HPでの研究紹介

    • URL

      https://www.colorado.edu/today/2021/12/09/ek-draconis

  • [備考] 太陽地球圏環境予測 オープン・テキストブック (PSTEP Open Textbook)を公開

    • URL

      https://nagoya.repo.nii.ac.jp/search?page=1&size=100&sort=controlnumber&search_type=2&q=1621213872938

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公開日: 2023-12-25  

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