「あかり」赤外線観測で探る惑星と生命の物質の起源

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26707008
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石原 大助 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任講師 (30507835)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光赤外線天文学 / 「あかり」衛星 / 星間物質 / 惑星形成 / データ解析

研究実績の概要

「あかり」中間赤外線全天サーベイデータを元に、宇宙空間から惑星形成に至るまでの固体粒子の物質進化を理解し、物質の物理状態と進化条件から、星間現象や惑星系形成過程を理解する手法を確立しようとしてきた。今年度、星間物質に関しては、「あかり」の中間赤外線全天サーベイマップを元に、銀河系内側の星形成領域において、有機物の衝撃波による変性を検出し、それを領域の物理の理解に応用する手法を確立した ( Hattori et al. 2016; Yamagishi et al. 2016)。惑星系形成過程における主系列星まわりの塵円盤 (デブリ円盤) に関しては、これまでにも「あかり」の中間赤外線全天サーベイで検出した天体 (Ishihara et al. 2017b) について、すばる望遠鏡で波長8-13 μmでの分光追観測を行ってきた。今年度も新たに6天体の追観測を行い、その結果、中心星の放射圧と重力から計算すると、長期間存在できないはずの小さな塵粒子や有機物が、何らかの機構により、惑星系内に~10年に渡って保持されている様子が明らかになってきた。一番身近な惑星系である、太陽系の塵円盤に関しては、内側軌道からの炭素系粒子の供給 (Ishihara et al. 2017a) や、地球の共鳴軌道に捕獲される粒子の性質 (Ueda et al. 2017) 等、塵粒子の物理状態・既存の惑星との相互作用の理解が進んだ。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度、黄道光の高精度モデリングをやりなおした分、遅延が出ている。

今後の研究の推進方策

星間空間の有機物の局所的性質の調査については、これまで銀河系の内側方向に対して行っていた研究を、銀河系外縁部に広げ、金属量の違う環境での性質も総合的に議論する。
惑星形成過程と推定される塵円盤に関しては、「あかり」によるサーベイで検出した天体の、すばる望遠鏡/COMICS等による、分光追観測をさらに進め、円盤中の塵粒子の物理を議論する。また、ガスと固体の相互作用を調べるために、ガス観測をASTE, ALMA等を使って進める。
太陽系の塵粒子 (黄道光) に関しては、モデリングが不十分のまま残っている唯一の成分である、ダストバンド (小惑星帯起源の成分) のモデリングを行い、惑星系における塵粒子の物理と物質進化の包括的議論に繋げる。これらの観測事実から、星間空間から惑星形成に至るまでの物質進化を議論し、物質の物理状態から天体現象そのものを解明する手法を確立する。

次年度使用額が生じた理由

昨年度までに支払う予定だった、少なくとも2本分の論文の投稿料の支払いのタイミングが、今年度にずれこんだ。さらに、これまでの作業結果を受けて、また黄道光の高精細モデリングのやりなおしにより計画が少し遅延したこともあり、今年度に成果発表の機会・投稿論文数が集中する予定である。

次年度使用額の使用計画

成果発表のための旅費・論文投稿料に宛てる。

研究成果

• [国際共同研究] 韓国天文研究院(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 韓国天文研究院
• [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究所(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 中央研究院天文及天文物理研究所
• [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: アリゾナ大学
• [国際共同研究] ニース大学(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: ニース大学
• [雑誌論文] A likely detection of a local interplanetary dust cloud passing near the Earth in the AKARI mid-infrared all-sky map (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, D., Kondo, T., Kaneda, H., Suzuki, T., Nakamichi, K., Takaba, S., Kobayashi, H., Masuda, S., Ootsubo, T., Pyo, J., and Onaka, T
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Faint warm debris disks around nearby bright stars explored by AKARI and IRSF (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, D., Takeuchi, N., Kobayashi, H., Nagayama, T., Kaneda, H., Inutsuka, S., Fujiwara, H., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A massive molecular outflow in the dense dust core AGALG337.916-00.477 (2017)
  • 著者名/発表者名: Torii, K., Hattori, Y., Hasegawa, K., Ohama, A., Yamamoto H., Tachihara, K., Tokuda, K., Onishi, T., Hattori, Y., Ishihara, D., Kaneda, H., and Fukui, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of submillimeter-wave [C I] emission in gaseous debris disks of 49 Ceti and Beta Pictoris (2017)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, A. E., Sato, A., Tsukagoshi, T., Sakai, N., Iwasaki, K., Momose, M., Kobayashi, H., Ishihara, D., Watanabe, S., Kaneda, H., and Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size Dependence of Dust Distribution around the Earth Orbit (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda, T., Kobayashi, H., Takeuchi, T., Ishihara, D., Kondo, T., and Kaneda, H
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quality check of the AKARI mid-infrared all-sky diffuse map toward the massive star-forming regions NGC 6334 and NGC 6357 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sano, H., Amatsutsu, T., Kondo, T., Nakamichi, K., Yamagishi, M., Ishihara, D., Oyabu, S., Kaneda, H., Tachihara, K., and Fukui, Y.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 21-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] The current status of the AKARI mid-infrared all-sky diffuse maps (2017)
  • 著者名/発表者名: Amatsutsu, T., Ishihara, D., Kondo, T., Kaneda, H., Oyabu, S., Yamagishi, M., Nakamichi, K., Sano, H., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 25-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] A source extraction method for the AKARI mid-IR faint source catalogue (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamichi, K., Ishihara, D., Kaneda, H., Oyabu, S., Kondo, T., Amatsutsu, T., Sano, H., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 29-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of the zodiacal light for the AKARI mid-IR all-sky diffuse maps (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo, T., Ishihara, D., Kaneda, H., Oyabu, S., Amatsutsu, T., Nakamichi, K., Sano, H., Ootsubo, T., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 59-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small-scale structure of the Zodiacal dust cloud observed in far-infrared with AKARI (2017)
  • 著者名/発表者名: Ootsubo, T., Doi, Y., Takita, S., Matsuura, S., Kawada, M., Nakagawa, T., Arimatsu, K., Tanaka, M., Kondo, T., Ishihara, D., Usui, F., and Hattori, M.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 63-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Debris disks and the zodiacal light explored by the AKARI mid-infrared all-sky survey (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, D., Takeuchi, N., Kondo, T., Kobayashi, H., Kaneda, H., Inutsuka, S., Oyabu, S., Nagayama, T., Fujiwara, H., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 67-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for debris disks by AKARI and IRSF (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N., Ishihara, D., Kaneda, H., Oyabu, S., Kobayashi, H., Nagayama, T., Onaka, T., and Fujiwara, H.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 73-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Processing of interstellar medium as divulged by AKARI (2017)
  • 著者名/発表者名: Onaka, T., Mori, I. T., Ohsawa, R., Sakon, I., Bell, A. C., Hammonds, M., Shimonishi, T., Ishihara, D., Kaneda, H., Okada, Y., and Tanaka, M.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 77-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKARI and spinning dust: investigating the nature of anomalous microwave emission via infrared surveys (2017)
  • 著者名/発表者名: Bell, A. C., Onaka, T., Doi, Y., Sakon, I., Usui, F., Sakon, I., Ishihara, D., Kaneda, H., Giard, M., Wu, R., Ohsawa, R., Mori, I. T., Hammonds, M., and Lee, H.-G.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 97-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared observations of dust around helium nova V445 Puppis (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto, S., Sakon, I., Onaka, T., Usui, F., Ootsubo, T., Doi, Y., Ohsawa, R., and Ishihara, D.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 109-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKARI observations of massive star-forming regions indicative of large-scale cloud-cloud collisions (2017)
  • 著者名/発表者名: Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Yamagishi M., Kondo, T., and Sano, H.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 123-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of dust in various environments of nearby galaxies (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneda, H., Kokusho, T., Yamada, R., Ishihara, D., Oyabu, S., Kondo, T., Yamagishi, M., Yasuda, A., Onaka, T., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 135-139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of CO2/H2O ice abundance ratios in nearby galaxies with the AKARI near-infrared spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, M., Kaneda, H., Oyabu, S., Ishihara, D., Onaka, T., Shimonishi, T., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 141-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKARI observations of dusty tori of active galactic nuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Oyabu, S., Kaneda, H., Izuhara, M., Tomita, K., Ishihara, D., Kawara, K., and Matsuoka Y.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 123-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminosity dependence of the covering factor of the dust torus in active galactic nuclei revealed by AKARI (2017)
  • 著者名/発表者名: Toba, Y., Oyabu, S., Matsuhara, H., Ishihara, D., Malkan, M. A., Wada, T., Ohyama, Y., Kataza, H., Takita, S., and Yamauchi, C.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 193-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cosmological PAH survey with SPICA (2017)
  • 著者名/発表者名: Wada, T., Egami, E., Fujishiro, N., Goto, T., Imanishi, M., Inami, H., Ishihara, D., Kaneda, H., Kohno, K., Koyama, Y., Matsuhara, H., Matsuura, S., Nagao, T., Ohyama, Y., Onaka, T., Oyabu, S., Pearson, C., Sakon, I., Takeuchi, T. T., Tomita, K., Yamada, T., and Yamagishi, M.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 317-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a cryogenic testing system for mid-infrared detectors on SPICA (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, M., Kaneda, H., Ishihara, D., Oseki, S., Takeuchi, N., Nagayama, T., and Wada, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 355-357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laboratory experiments of off-axis mirror optics of aluminum for space infrared missions (2017)
  • 著者名/発表者名: Oseki, S., Oyabu, S., Ishihara, D., Enya, K., Haze, K., Kotani, T., Kaneda, H., Nishiyama, M., Abe, L., and Yamamuro, T.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 32 ページ: 359-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial Variations of PAH Properties in M17SW Revealed by Spitzer/IRS Spectral Mapping (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, M., Kaneda, H., Ishihara, D., Oyabu, S., Suzuki, T., Onaka, T., Nagayama, T., Umemoto, T., Minamidani, T., Nishimura, A., Matsuo, M., Fujita, S., Tsuda, Y., Kohno, M., and Ohashi, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 ページ: 163
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/2/163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mid- and far-infrared properties of Spitzer Galactic bubbles revealed by the AKARI all-sky surveys (2016)
  • 著者名/発表者名: Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Fukui, Y., Torii, K., Hanaoka, M., Kokusho, T., Kondo, A., Shichi, K., Ukai, S., Yamagishi, M., and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: 37
  • DOI: 10.1093/pasj/psw028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of the Zodiacal Emission for the AKARI/IRC Mid-infrared All-sky Diffuse Maps (2016)
  • 著者名/発表者名: Kondo, T., Ishihara, D., Kaneda, H., Nakamichi, K., Takaba, S., Kobayashi, H., Ootsubo, T., Pyo, J., and Onaka, T.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 151 ページ: 71
  • DOI: 10.3847/0004-6256/151/3/71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity estimates for the SPICA Mid-Infrared Instrument (SMI) (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I., Kaneda, H., Oyabu, S., Ishihara, D., Wada, T., and Fujishiro, N.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9904 ページ: 99043V
  • DOI: 10.1117/12.2232402
• [雑誌論文] SPICA Mid-infrared Instrument (SMI): technical concepts and scientific capabilities (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaneda, H., Ishihara, D., Oyabu, S., Yamagishi, M., Wada, T., Kawada, M., Isobe, N., Asano, K., Suzuki, T., Nakagawa, T., Matsuhara, H., Sakon, I., Tsumura, K., Shibai, H., and Matsuo, T.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9904 ページ: 99042I
  • DOI: 10.1117/12.2232442
• [学会発表] 「あかり」中間赤外線全天マップ (2017)
  • 著者名/発表者名: 石原大助, 深川美里, 安田晃子, 高羽幸, 金田英宏, 鳥居和史, 佐野栄俊, 尾中敬, 山村一誠
  • 学会等名: 第17回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所 (相模原市)
  • 年月日: 2017-01-05 – 2017-01-06
• [学会発表] 赤外線天文衛星「あかり」で検出したデブリ円盤のすばる望遠鏡/COMICSによる分光追観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉華, 石原大助, 小林浩, 金田英宏, 深川美里 (名古屋大学), 藤原英明 (NAOJ), 樋口あや (理研), 尾中敬 (東京大学), 山下卓也 (国立天文台), 永山貴宏 (鹿児島大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-15 – 2016-09-15
• [学会発表] ALMA望遠鏡を用いたデブリ円盤のCO観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋口あや (理化学研究所), 小林浩, 石原大助, 渡邉華, 金田英宏 (名古屋大学), 佐藤愛樹, 百瀬宗武, 塚越崇 (茨城大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-15 – 2016-09-15
• [学会発表] 「赤外線天文衛星あかりによるデブリ円盤観測(レビュー)」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石原大助
  • 学会等名: デブリ円盤研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学 東京スカイツリーキャンパス
  • 年月日: 2016-08-08 – 2016-08-09