大質量星形成時の間欠的質量降着に伴う増光現象アクリーションバーストに関する研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H01120
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 米倉 覚則 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (90305665)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 大質量星形成 / アクリーションバースト / メタノールメーザー / 高頻度モニター観測

研究実績の概要

大質量星形成時における大質量原始星への質量降着率の間欠的な増大現象「アクリーション・バースト」は、2015年に初めて観測的に検出されたが、この2015-2019の5年間で3例しか観測例が無い。本研究では「アクリーション・バースト」に関して、バースト時の降着率の増加率・発生頻度・継続期間・普遍性、さらに降着円盤の物理状態がどのように変化するかを、メタノールメーザー源に対する高頻度モニター観測によって明らかにする事を目的とする。

(1)高温メーザー観測網の整備:観測対象となるメタノールメーザー輝線を1台で全て受信可能な広帯域冷却受信機の開発を行ない、日立 32-m 電波望遠鏡に搭載した。試験観測を行い、雑音温度や安定性等の性能を評価した。本格運用に着手した。
(2)低温メーザーを用いた単一鏡高頻度モニター観測:増光現象をいち早く捉えるとともに、増光現象の発生頻度を正確に求める目的で、日立 32-m 電波望遠鏡を用いた低温メーザー (6.7 GHz) の高頻度モニター観測を実施した。2022年4月から2024年3月の期間内に、2 例の増光現象を捉え、世界的なフォローアップ観測網 Maser Monitoring Organization (M2O) に速報を流した。
(3)フォローアップ観測:上述の 2 例の増光現象に対して、世界規模のモニター観測網 M2O と協力して、高空間分解能 VLBI モニター観測、高空間分解能連続波観測 (ALMA など)、可視光近赤外線測光モニター観測 (JWST など) を実施した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

冷却デュワーの設計段階において新たな知見が得られ、さらに小型化できる可能性が判明した事により、受信機の完成および電波望遠鏡への搭載が遅れた。

今後の研究の推進方策

日立 32-m 電波望遠鏡への広帯域受信機の搭載は完了した。また、山口 32-m 電波望遠鏡搭載用の広帯域受信機は完成し、まもなく搭載予定である。したがって今後の進捗については問題ないと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Masers in accretion burst sources (2024)
  • 著者名/発表者名: Bayandina Olga et al. (全80人中78番目)
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 152～158
  • DOI: 10.1017/S1743921323002508
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The water and methanol masers in the face-on accretion system around the high-mass protostar G353.273+0.641 (2024)
  • 著者名/発表者名: Motogi Kazuhito、Hirota Tomoya、Machida Masahiro N.、Tanaka Kei E. I.、Yonekura Yoshinori
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 172～176
  • DOI: 10.1017/S1743921323003216
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of the longest periodic variability in 6.7 GHz methanol masers with iMet (2024)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Yoshihiro、Yonekura Yoshinori
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 189～193
  • DOI: 10.1017/S174392132300193X
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] High-cadence 6.7 GHz methanol maser monitoring observations by Hitachi 32-m radio telescope (2024)
  • 著者名/発表者名: Yonekura Yoshinori、Tanabe Yoshihiro、Moriizumi Ren
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 269～272
  • DOI: 10.1017/S174392132300251X
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Variability, flaring and coherence ? the complementarity of the maser and superradiance regimes (2024)
  • 著者名/発表者名: Houde Martin、Rajabi Fereshteh、MacLeod Gordon C.、Goedhart Sharmila、Tanabe Yoshihiro、van den Heever Stefanus P.、Wyenberg Christopher M.、Yonekura Yoshinori
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 399～413
  • DOI: 10.1017/S1743921323002764
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Overview of the Maser Monitoring Organisation (2024)
  • 著者名/発表者名: Burns Ross A. et al. (全82人中80番目)
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 18 ページ: 443～451
  • DOI: 10.1017/S1743921323003381
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detection of the longest periodic variability in 6.7?GHz methanol masers of G5.900?0.430 (2023)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Yoshihiro、Yonekura Yoshinori、MacLeod Gordon C
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 75 ページ: 351～357
  • DOI: 10.1093/pasj/psad002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Keplerian disk with a four-arm spiral birthing an episodically accreting high-mass protostar (2023)
  • 著者名/発表者名: Burns R. A. et al. (全37人中7番目)
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 7 ページ: 557～568
  • DOI: 10.1038/s41550-023-01899-w
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Modelling of the multitransition periodic flaring in G9.62+0.20E (2023)
  • 著者名/発表者名: Rajabi F、Houde M、MacLeod G C、Goedhart S、Tanabe Y、van?den?Heever S P、Wyenberg C M、Yonekura Y
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 526 ページ: 443～455
  • DOI: 10.1093/mnras/stad2671
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A flare of 6.668 GHz methanol maser in G23.389+0.185 (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Tanabe and Yoshinori Yonekura
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: なし ページ: 16303
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] The evolution of the H₂O maser emission in the accretion burst source G358.93?0.03 (2022)
  • 著者名/発表者名: Bayandina O. S.、Brogan C. L.、Burns R. A.、Caratti o Garatti A.、Chibueze J. O.、van den Heever S. P.、Kurtz S. E.、MacLeod G. C.、Moscadelli L.、Sobolev A. M.、Sugiyama K.、Val’tts I. E.、Yonekura Y.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 664 ページ: A44～A44
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202244089
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mid-infrared and Maser Flux Variability Correlation in Massive Young Stellar Object G036.70+00.09 (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Mizuho、Ichikawa Kohei、Sugiyama Koichiro、Tanabe Yoshihiro、Yonekura Yoshinori
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 936 ページ: 31～31
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac866e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Two periods instead of one in a single 6.7?GHz methanol maser feature in G9.62+0.20E (2022)
  • 著者名/発表者名: MacLeod G C、Yonekura Y、Tanabe Y、Baan W A、Brogan C L、Burns R A、Chibueze J O、Houde M、Hunter T R、Kurtz S E、Rajabi F、Smits D P、Stecklum B、Sugiyama K
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 516 ページ: L96～L100
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slac083
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Millimeter methanol emission in the high-mass young stellar object G24.33+0.14 (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirota Tomoya et al. (全48人中48番目)
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 74 ページ: 1234～1262
  • DOI: 10.1093/pasj/psac067
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A flare of 6.668 GHz methanol maser in G36.115+0.552 (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Tanabe and Yoshinori Yonekura
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: なし ページ: 15680
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Recent updates on the Maser Monitoring Organisation (2022)
  • 著者名/発表者名: Burns Ross A. et al. (全82人中79番目)
  • 雑誌名: Proceedings of Science 巻: 399 ページ: 19-1--19-5
  • DOI: 10.22323/1.399.0019
  • オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 高萩・日立 32 m 電波望遠鏡の整備・運用状況 2024A (2024)
  • 著者名/発表者名: 米倉覚則, 田辺義浩, 森泉怜, 古川真祐子, 百瀬宗武 (茨城大), 孫赫陽, 抱江柊利, 小川英夫 (大阪公大), 元木業人, 新沼浩太郎, 藤沢健太 (山口大), 高羽浩, 佐野栄俊, 村瀬建 (岐阜大), 久野成夫 (筑波大), 中川亜紀治 (鹿児島大), 本間希樹, 小林秀行 (国立天文台), 他 JVN 関係者
  • 学会等名: 日本天文学会2024年春季年会
• [学会発表] The grand-design spiral arms in an early accretion disk around a high-mass protostar (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Motogi, Tomoya Hirota, Masahiro N. Machida, Kei E.I. Tanaka, Yoshinori Yonekura
  • 学会等名: Protostars and Planets VII
  • 国際学会
• [学会発表] High-cadence 6.7 GHz methanol maser monitoring observations by Hitachi 32-m radio telescope to detect the sings of the accretion burst (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori YONEKURA, Yoshihiro TANABE, Ren MORIIZUMI
  • 学会等名: Protostars and Planets VII
  • 国際学会
• [学会発表] High-cadence 6.7 GHz methanol maser monitoring observations by Hitachi 32-m radio telescope for the study of massive-star formation (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Yonekura, Yoshihiro Tanabe, and Ren Moriizumi
  • 学会等名: Asia-Pacific Regional IAU Meeting 2023 (APRIM2023)
  • 国際学会
• [学会発表] Recent updates of the Hitachi and Takahagi 32-m radio telescopes, Ibaraki Station (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Yonekura, Yoshihiro Tanabe (Ibaraki U.), Kenta Fujisawa, Kotaro Niinuma (Yamaguchi U.), Hideo Ogawa (Osaka Metropolitan U.), Koichiro Sugiyama (NARIT, Thailand), Kazuhiro Takefuji (JAXA), Mareki Honma, Hideyuki Kobayashi (NAOJ), and members of JVN
  • 学会等名: XXXVth URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-epoch obsevations of 6.7 GHz methanol maser with periodic flux variability G32.045+0.059 with the East-Asia VLBI Network (2023)
  • 著者名/発表者名: Ren Moriizumi, Koichiro Sugiyama, Yoshihiro Tanabe, Munetake Momose and Yoshinori Yonekura
  • 学会等名: XXXVth URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] 3D プリンターによる 6.5 - 12.5 GHz 帯直交偏波分離器製作の考察 (2023)
  • 著者名/発表者名: 孫赫陽, 知念翼, 山崎康正, 長谷川豊, 小川英夫, 大西利和 (大阪公立大学), 米倉覚則 (茨城大), 新沼浩 太郎 (山口大), 金子慶子, 神澤富雄, 三ツ井健司, 増井翔 (国立天文台)
  • 学会等名: 日本天文学会2023年秋季年会
• [学会発表] 高萩・日立 32 m 電波望遠鏡の整備・運用状況 2023B (2023)
  • 著者名/発表者名: 米倉覚則, 田辺義浩, 森泉怜, 古川真祐子, 百瀬宗武 (茨城大), 孫赫陽, 抱江柊利, 小川英夫 (大阪公大), 元木業人, 新沼浩太郎, 藤沢健太 (山口大), 須藤広志 (岐阜大), 久野成夫 (筑波大), 中川亜紀治 (鹿児島大), 本間希樹, 小林秀行 (国立天文台), 他 JVN 関係者
  • 学会等名: 日本天文学会2023年秋季年会
• [学会発表] 茨城観測局電波望遠鏡搭載広帯域 CX 帯円偏波分離器の開発 4 (2023)
  • 著者名/発表者名: 知念翼, 孫赫陽, 抱江柊利, 米山翔, 川下紗奈, 増井翔, 山崎康正, 野曽原千晟, 長谷川豊, 澤田-佐藤聡 子, 岡田望, 小川英夫, 大西利和 (大阪公立大学), 米倉覚則 (茨城大学), 清水裕亮, 松原空洋, 新沼浩太 郎, 藤澤健太 (山口大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2023年春季年会
• [学会発表] 高萩・日立 32 m 電波望遠鏡の整備運用・状況 2023A (2023)
  • 著者名/発表者名: 米倉覚則, 田辺義浩, 森泉怜, 百瀬宗武 (茨城大), 知念翼, 孫赫陽, 抱江柊利, 小川英夫 (大阪公大), 清水祐亮, 元木業人, 新沼浩太郎, 藤沢健太 (山口大), 須藤広志 (岐阜大), 久野成夫 (筑波大), 中川亜紀治 (鹿児島大), 本間希樹, 小林秀行 (国立天文台), 他 JVN 関係者, 近藤哲朗
  • 学会等名: 日本天文学会2023年春季年会
• [学会発表] Masers in accretion burst sources (2023)
  • 著者名/発表者名: Bayandina Olga et al. (全80人中78番目)
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The water and methanol masers in the face-on accretion system around the high-mass protostar G353.273+0.641 (2023)
  • 著者名/発表者名: Motogi Kazuhito、Hirota Tomoya、Machida Masahiro N.、Tanaka Kei E. I.、Yonekura Yoshinori
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of the longest periodic variability in 6.7 GHz methanol masers with iMet (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Tanabe and Yoshinori Yonekura (Ibaraki U.)
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会
• [学会発表] High-cadence 6.7 GHz methanol maser monitoring observations by Hitachi 32-m radio telescope (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Yonekura, Yoshihiro Tanabe, and Ren Moriizumi (Ibaraki U.)
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会
• [学会発表] Variability, flaring and coherence ? the complementarity of the maser and superradiance regimes (2023)
  • 著者名/発表者名: Houde Martin、Rajabi Fereshteh、MacLeod Gordon C.、Goedhart Sharmila、Tanabe Yoshihiro、van den Heever Stefanus P.、Wyenberg Christopher M.、Yonekura Yoshinori
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会
• [学会発表] Overview of the Maser Monitoring Organisation (2023)
  • 著者名/発表者名: Burns Ross A. et al. (全82人中80番目)
  • 学会等名: International Astronomical Union Symposium 380: Cosmic Masers: Proper Motion toward the Next-Generation Large Projects
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hitachi and Takahagi 32-m radio telescopes: recent updates (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Yonekura, Yoshihiro Tanabe, Kenta Fujisawa, Kotaro Niinuma, Hideo Ogawa, Koichiro Sugiyama, Kazuhiro Takefuji, Mareki Honma, Hideyuki Kobayashi, and members of JVN
  • 学会等名: 2022 URSI-Japan Radio Science Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] eQ NRO45 observations of the G358.93-0.03 high-mass star forming region (2022)
  • 著者名/発表者名: Ross Burns et al. (19人中17番目)
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 周期的な強度変動を示す 6.7 GHz メタノールメーザーに対するなゆた望遠鏡を用いた近赤外線モニター観測 I (2022)
  • 著者名/発表者名: 田辺義浩, 米倉覚則(茨城大学), 土橋一仁, 荒川琉嘉(東京学芸大学), 岩田悠平(国立天文台), 杉山孝一郎(タイ国立天文学研究所), 内山瑞穂(宇宙航空研究開発機構), 高山正輝(兵庫県立大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 茨城観測局電波望遠鏡搭載広帯域 CX 帯受信機の開発 3 (2022)
  • 著者名/発表者名: 知念翼, 孫赫陽, 抱江柊利, 米山翔, 川下紗奈, 増井翔, 山崎康正, 野曽原千晟, 長谷川豊, 澤田-佐藤聡 子, 小川英夫, 大西利和 (大阪公立大学), 岡田望 (JAXA), 米倉覚則 (茨城大学), 清水裕亮, 新沼浩太郎, 藤澤健太 (山口大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 広帯域 CX 帯同軸導波管変換の開発とそれを用いた TRL 校正 (2022)
  • 著者名/発表者名: 抱江柊利, 孫赫陽, 野曽原千晟, 知念翼, 米山翔, 川下紗奈, 山崎康正, 増井翔, 長谷川豊, 澤田-佐藤聡子, 大西利和, 小川英夫 (大阪公立大学), 米倉覚則 (茨城大学), 清水裕亮, 新沼浩太郎, 藤澤健太 (山口大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 茨城観測局電波望遠鏡搭載広帯域 CX 位相遅延器の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 孫赫陽, 抱江柊利, 野曽原千晟, 知念翼, 米山翔, 川下紗奈, 山崎康正, 増井翔, 長谷川豊, 澤田-佐藤聡子, 大西利和, 小川英夫 (大阪公大), 米倉覚則 (茨城大), 清水裕亮, 新沼浩太郎, 藤澤健太 (山口大)
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 高萩 / 日立 32 m 電波望遠鏡の整備状況 2022B (2022)
  • 著者名/発表者名: 米倉覚則, 田辺義浩, 森泉怜, 百瀬宗武 (茨城大), 知念翼, 増井翔, 山崎康正, 孫赫陽, 抱江柊利, 小川英夫 (大阪公大), 岡田望 (JAXA), 清水祐亮, 元木業人, 新沼浩太郎, 藤沢健太 (山口大), 須藤広志 (岐阜大), 久野成夫 (筑波大), 中川亜紀治 (鹿児島大), 本間希樹, 小林秀行 (国立天文台), 他 JVN 関係者
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [備考] Ibaraki 6.7 GHz class II methanol maser database
  • URL: http://vlbi.sci.ibaraki.ac.jp/iMet/