高精度偏光観測で初めてえられる、量子論的ハンレ効果を用いた太陽彩層磁場構造の研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24340040
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 鹿野 良平 国立天文台, SOLAR-C準備室, 准教授 (70321586)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 太陽 / 国際協力 / ロケット / プラズマ・核融合 / ハンレ効果

研究実績の概要

本研究費では、太陽の彩層～遷移層が放つライマンα輝線の直線偏光を世界で初めて観測し、ハンレ効果によりその磁場情報を得ることを目的とした観測ロケット実験CLASP(Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter)を進めた。昨年度は、これまで日本が中心となって開発したCLASP観測装置をNASA観測ロケットに搭載して、平成２７年９月３日に観測を成功理に実施し、取得したライマンα線の偏光スペクトルを、実施直後の国際会議"9th Hinode Science Meeting"等で速報した。観測の成功と、予想を超えた振舞いも示すライマンα線の偏光は、国際的にも注目されている。
本年度は、引続きCLASPの偏光解析装置で得た偏光データの解析を継続し、太陽面上の多くの個所でライマンα線の輝度と偏光度に反相関関係があることを明らかにした。これは、各場所の大気構造(温度や密度)が局所的に異なることを示し、モデルを介して大気の詳細構造を知る手掛かりとなる。また、本来撮像のみが目的だったCLASPの2次元モニター光学系のデータから偏光情報を得る独自の手法を考案し、上記と同様な反相関関係が太陽に普遍的にあることも示した。
これらCLASP偏光解析装置で得た散乱偏光の振舞いを、昨年度同様、平成２８年５月の米国天文学会・太陽物理分科会年会や平成２８年９月の研究会"Solar Polarization Workshop 9"など複数の国際会議で報告しつつ、並行して査読論文としてまとめ、年度末までにThe Astrophysical Journal Lettersでの出版の承諾を得た。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] NASAマーシャル宇宙飛行センター/アラバマ大学ハンツビル校/スタンフォード-ロッキード研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: NASAマーシャル宇宙飛行センター/アラバマ大学ハンツビル校/スタンフォード-ロッキード研究所
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] カナリア諸島天体物理学研究所(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: カナリア諸島天体物理学研究所
• [国際共同研究] 宇宙天体物理学研究所/フランス国立宇宙研究センター(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: 宇宙天体物理学研究所/フランス国立宇宙研究センター
• [国際共同研究] オスロ大学(ノルウェー)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: オスロ大学
• [雑誌論文] High-Reflectivity Coatings for a Vacuum Ultraviolet Spectropolarimeter (2017)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Narukage, Masahito Kubo, Ryohko Ishikawa, Shin-nosuke Ishikawa, Yukio Katsukawa, Toshihiko Kobiki, Gabriel Giono, Ryouhei Kano, Takamasa Bando, Saku Tsuneta, Frederic Auchere, Ken Kobayashi, Amy Winebarger, Jim McCandless, Jianrong Chen, Joanne Choi
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 292 ページ: 40
  • DOI: 10.1007/s11207-017-1061-z
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polarization Calibration of the Chromospheric Lyman-Alpha SpectroPolarimeter for a 0.1% Polarization Sensitivity in the VUV Range. Part II: In-Flight Calibration (2017)
  • 著者名/発表者名: G. Giono, R. Ishikawa, N. Narukage, R. Kano, Y. Katsukawa, M. Kubo, S. Ishikawa, T. Bando, H. Hara, Y. Suematsu, A. Winebarger, K. Kobayashi, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, S. Tsuneta, T. Shimizu, T. Sakao, J. Cirtain, P. Champey, A. Asensio Ramos, J. Stepan, L. Belluzzi, R. Manso Sainz, B. De Pontieu, K. Ichimoto, 他
  • 雑誌名: Solar Phys 巻: 292 ページ: 57
  • DOI: 10.1007/s11207-017-1062-y
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of Scattering Polarization in the Hydrogen Lyα Line of the Solar Disk Radiation (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Kano, J. Trujillo Bueno, A. Winebarger, F. Auchere, N. Narukage, R. Ishikawa, K. Kobayashi, T. Bando, Y. Katsukawa, M. Kubo, S. Ishikawa, G. Giono, H. Hara, Y. Suematsu1, T. Shimizu, T. Sakao, S. Tsuneta, K. Ichimoto, M. Goto, L. Belluzzi, J. Stepan, A. Asensio Ramos, R. Manso Sainz, P. Champey, J. Cirtain, 他
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 839 ページ: L10
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa697f
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polarization Calibration of the Chromospheric Lyman-Alpha SpectroPolarimeter for a 0.1% Polarization Sensitivity in the VUV Range. Part I: Pre-flight Calibration (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Giono, R. Ishikawa, N. Narukage, R. Kano, Y. Katsukawa, M. Kubo, S. Ishikawa, T. Bando, H. Hara, Y. Suematsu, A. Winebarger, K. Kobayashi, F. Auchere, J. Trujillo Bueno
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 291 ページ: 3831-3867
  • DOI: 10.1007/s11207-016-0950-x
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] DISCOVERY OF UBIQUITOUS FAST-PROPAGATING INTENSITY DISTURBANCES BY THE CHROMOSPHERIC LYMAN ALPHA SPECTROPOLARIMETER (CLASP) (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Kubo, Y. Katsukawa, Y. Suematsu, R. Kano, T. Bando, N. Narukage, R. Ishikawa, H. Hara, G. Giono, S. Tsuneta, S. Ishikawa, T. Shimizu, T. Sakao, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Cirtain, P. Champey, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, A. Asensio Ramos, J. Stepan, L. Belluzzi, R. Manso Sainz, B. De Pontieu, K. Ichimoto, 他
  • 雑誌名: Astrophyical Journal 巻: 832 ページ: 141
  • DOI: 10.3847/0004-637X/832/2/141
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In-flight performance of the polarization modulator in the CLASP rocket experiment (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Ishikawa, Toshifumi Shimizu, Ryohei Kano, Takamasa Bando, Ryohko Ishikawa, Gabriel Giono, Dyana L. Beabout, Brent L. Beabout, Satoshi Nakayama, Takao Tajima
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9905 ページ: 99052D
  • DOI: 10.1117/12.2232278
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical alignment of the Chromospheric Lyman-Alpha SpectroPolarimeter using sophisticated methods to minimize activities under vacuum. (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Giono, Y. Katsukawa, R. Ishikawa, N. Narukage, R. Kano, M. Kubo, S. Ishikawa, T. Bando, H. Hara, Y. Suematsu, A. Winebarger, K. Kobayashi, F. Auchere, J. Trujillo Bueno
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9905 ページ: 990553D
  • DOI: 10.1117/12.2232312
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] CLASPで観測されたSi III・O V輝線の散乱偏光とそのCenter-to-Limb Variation (2017)
  • 著者名/発表者名: 勝川行雄, 石川遼子, 鹿野良平, 久保雅仁, 成影典之, 坂東貴政, 原弘久, 末松芳法, 後藤基氏, 石川真之介, 清水敏文, 常田佐久, G. Giono, J. Trujillo Bueno, R. Manso Sainz, J. Stepan, F. Auchere, A. Winebarger, K. Kobayashi
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-18
• [学会発表] CLASPが明らかにした太陽ライマンα線の散乱偏光と彩層・遷移層磁場について (2017)
  • 著者名/発表者名: 鹿野 良平, J. Trujillo Bueno, A. Winebarger, F. Auchere, 成影 典之, 石川 遼子, K. Kobayashi, 坂東 貴政, 勝川 行雄, 久保 雅仁, 石川 真之介, G. Giono, CLASPチーム
  • 学会等名: 第17回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2017-01-05 – 2017-01-06
• [学会発表] CLASP/SJによる太陽ライマンアルファ線の時間変動観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介, 久保雅仁, 勝川行雄, 鹿野良平, 成影典之, 石川遼子, 坂東貴政, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, F. Auchere
  • 学会等名: 第17回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2017-01-05 – 2017-01-06
• [学会発表] CLASPの高速分光観測で探る太陽彩層に「遍在」する高速伝播現象 (2016)
  • 著者名/発表者名: 久保雅仁, 勝川行雄, 末松芳法, 鹿野良平, 石川遼子, 成影典之, 坂東貴政, 原弘久, 石川真之介, 常田佐久, G. Giono, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, F. Auchere
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] CLASP/SJ による太陽活動領域におけるライマンアルファ線の時間変動観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介, 久保雅仁, 勝川行雄, 鹿野良平, 成影典之, 石川遼子, 坂東貴政, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, F. Auchere
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] Lyman-alpha scattering polarization observed with the Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter (2016)
  • 著者名/発表者名: R.Kano, J.Trujillo Bueno, A.Winebarger, F.Auchere, N.Narukage, R.Ishikawa, K.Kobayashi, CLASP team
  • 学会等名: Solar Polarization Workshop 8
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of the scattering polarization observed by CLASP; Possible indication of the Hanle effect (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryohko Ishikawa, R. Kano, M. Kubo, N. Narukage, Y. Katsukawa, G. Giono, T. Bando, H. Hara, Y. Suematsu, S. Ishikawa, S. Tsuneta, J. Trujillo Bueno, J. Stepan, H. Uitenbroek, A. Winebarger, K. Kobayashi, F. Auchere
  • 学会等名: Solar Polarization Workshop 8
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] Temporal variation in the Ly-alpha linear polarization observed with the CLASP sounding rocket (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Narukage, R. Kano, R. Ishikawa, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, CLASP team
  • 学会等名: Solar Polarization Workshop 8
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] CLASP/SJ observation of time variations of Lyman-alpha emissions in a solar active region (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ishikawa, M. Kubo, Y. Katsukawa, R. Kano, N. Narukage, R. Ishikawa, T. Bando, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, F. Auchere
  • 学会等名: Hinode-10 Science Meeting
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2016-09-05 – 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Ubiquitous Fast Propagating Intensity Disturbances in Solar Chromosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Kubo, Y. Katsukawa, Y. Suematsu, R. Kano, T. Bando, N. Narukage, R. Ishikawa, H. Hara, G. Giono, S. Tsuneta, S. Ishikawa, A. Winebarger, K. Kobayashi, J. Trujillo Bueno, F. Auchere
  • 学会等名: Hinode-10 Science Meeting
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2016-09-05 – 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Spectro-polarimetric observations in UV with CLASP to probe the transition region (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Kano, R. Ishikawa, A. Winebarger, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, N. Narukage, K. Kobayashi, T. Bando, Y. Katsukawa, M. Kubo, S. Ishikawa, G. Giono, H. Hara, Y. Suematsu, T. Shimizu, T. Sakao, S. Tsuneta, K. Ichimoto, M. Goto, J. Cirtain, B. De Pontieu, R. Casini, R. Manso Sainz, A. Asensio Ramos, J. Stepan, 他
  • 学会等名: 47th Solar Physics Division meeting
  • 発表場所: Boulder, USA
  • 年月日: 2016-05-31 – 2016-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Initial Results of Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter (CLASP) (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Kano, R. Ishikawa, A. Winebarger, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, N. Narukage, K. Kobayashi, T. Bando, Y. Katsukawa, M. Kubo, S. Ishikawa, G. Giono, H. Hara, Y. Suematsu, T. Shimizu, T. Sakao, S. Tsuneta, K. Ichimoto, M. Goto, J. Cirtain, B. De Pontieu, R. Casini, R. Manso Sainz, A. Asensio Ramos, J. Stepan, 他
  • 学会等名: Theoretical and observational approaches to the solar magnetic field: Achievements and remaining problems - conference in honor of Prof. Takashi Sakurai's career -
  • 発表場所: 国立天文台(東京都三鷹市)
  • 年月日: 2016-05-27 – 2016-05-27
  • 国際学会