惑星系形成過程におけるジャイアント・インパクト現象への観測的アプローチ

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26800110
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 藤原 英明 国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (70581445)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 惑星形成 / ダスト / 赤外線観測

研究実績の概要

赤外線天文衛星「あかり」の全天サーベイ点源カタログで同定されたデブリ円盤のうち、南天に分布している天体についてはヨーロッパ南天天文台 VLT に搭載された中間赤外線観測装置 VISIR を用いて (2016年6月)、北天に分布している天体の一部については前年度に引き続きすばる望遠鏡搭載の中間赤外線観測装置 COMICS を用いて (2017年2月)、10 マイクロメートル帯の分光観測を行った。想定していたデータは概ね取得でき、制約を進めた上で他の時期に取得された赤外線データとの比較を行い、変動性を吟味している段階にある。
さらに、顕著なダストフィーチャーが検出された一つの太陽型星のデブリ円盤について、フィーチャーの形状に基づく組成分析を行った。その結果、このデブリ円盤ではサイズの小さな (サブマイクロメートル程度) の非晶質シリケイトダストが支配的であり、比較的大きな (マイクロメートル程度) の非晶質シリケイトや結晶質シリケイトの存在比が大変少ないことがわかった。既知のデブリ円盤の中では稀な組成を持つデブリ円盤であると考えられ、ジャイアント・インパクト現象との関連を議論する論文を準備中である。
またこれらと並行して、すばる望遠鏡 COMICS で取得された土星リング粒子の中間赤外線観測データの解析も行ってきた。ジャイアント・インパクトによって生成された可能性も指摘されている土星のリングはデブリ円盤のテンプレートとして捉えられ得ることを踏まえ、中間赤外線放射の時間変動について解析を行った。特に今年度は探査機「カッシーニ」で得られた遠赤外線データや光学的厚み情報を付加することで、粒子の温度やその変動について詳細な情報を得ることができた。その上で、これらの結果をまとめた論文を Astronomy & Astropysics 誌に出版した。

研究成果

• [国際共同研究] NASA/JPL/カリフォルニア大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: NASA/JPL/カリフォルニア大学
• [国際共同研究] オープン大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: オープン大学
• [国際共同研究] ヨーロッパ南天天文台(チリ)
  • 国名: チリ
  • 外国機関名: ヨーロッパ南天天文台
• [国際共同研究] マドリッド自治大学(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: マドリッド自治大学
• [国際共同研究] 国立中央大学(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 国立中央大学
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Seasonal variation of the radial brightness contrast of Saturn's rings viewed in mid-infrared by Subaru/COMICS (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, Hideaki; Morishima, Ryuji; Fujiyoshi, Takuya; Yamashita, Takuya
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 599 ページ: A29
  • DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201527529
  • 査読あり / オープンアクセス / 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, Daisuke; Takeuchi, Nami; Kobayashi, Hiroshi; Nagayama, Takahiro; Kaneda, Hidehiro; Inutsuka, Shu-ichiro; Fujiwara, Hideaki; Onaka, Takashi
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 601 ページ: A72
  • DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201526215
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The 67P/Churyumov-Gerasimenko observation campaign in support of the Rosetta mission (2017)
  • 著者名/発表者名: C. Snodgrass et al. (incl. H. Fujiwara)
  • 雑誌名: PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS A OF THE ROYAL SOCIETY 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Dust in Warm Debris Disks (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Fujiwara
  • 学会等名: NARIT Friday Seminars
  • 発表場所: Chiang Mai, Thailand
  • 年月日: 2017-02-17 – 2017-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Seasonal variation of radial brightness contrast of Saturn's rings viewed in mid-infrared by Subaru/COMICS (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, Hideaki; Morishima, Ryuji; Fujiyoshi, Takuya; Yamashita, Takuya
  • 学会等名: Ices in the Solar System
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2017-01-23 – 2017-01-26
  • 国際学会
• [学会発表] Dust in Warm Debris Disks (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Fujiwara
  • 学会等名: SEARCH FOR LIFE: FROM EARLY EARTH TO EXOPLANETS
  • 発表場所: Quy Nhon, Vietnam
  • 年月日: 2016-12-11 – 2016-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] Introduction to Research with Subaru Telescope (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Fujiwara
  • 学会等名: Tropical school in undegraduate astronomy
  • 発表場所: Quy Nhon, Vietnam
  • 年月日: 2016-12-11 – 2016-12-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 系外惑星の事典 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井田茂・田村元秀・生駒大洋・関根康人 編 (執筆者として藤原英明を含む)
  • 総ページ数: 364
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 中間赤外線で見た土星リングの姿 ～明るく輝く「カッシーニのすき間」～
  • URL: https://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2017/02/23/j_index.html
• [備考] Saturn's Rings Viewed in the Mid-infrared
  • URL: https://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2017/02/23/index.html