原始惑星系円盤における岩石型惑星形成領域の高空間分解能観測

2020 年度 実績報告書

• 研究領域: 新しい星形成論によるパラダイムシフト：銀河系におけるハビタブル惑星系の開拓史解明
• 研究課題/領域番号: 19H05089
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究
• 研究代表者: 橋本 淳 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 特任助教 (20588610)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 原始惑星系円盤

研究実績の概要

惑星は年齢が100万年程度の若い星を取り巻く原始惑星系円盤と呼ばれるガスやダスト（大きさ1マイクロメートル程度）で構成された円盤内で形成されると考えられている。しかし、惑星形成論における最大の未解決問題の１つとして、惑星の構成要素であるダストが微惑星へと成長する前に中心星へ落ちるダスト落下問題がある。近年、大型電波干渉計ALMAによって、ダスト落下を抑制していると思われるリング状円盤が中心星から半径数10天文単位の位置に発見されている。しかし、半径数天文単位に位置する地球型惑星形成領域においてもダスト落下を抑制しているかは明らかではない。本研究では、ALMAを用いて半径数天文単位の位置にリング円盤を探査し、地球型惑星形成領域においてダスト落下が止められている観測的証拠を捉えたい。
本研究遂行のために、ALMAサイクル６に観測提案２つ（ID: 2018.1.00689.S および2018.1.01755.S）が採択済みで、7天体の原始惑星系円盤の高空間分解能観測（空間分解能3天文単位程度）が2019年夏ごろに行われた。その後ALMA側のデータのクオリティ確認などを経て、同年秋ごろに較正済みデータが届けられた。特におうし座DM星では、半径３天文単位のリング円盤において、モデル円盤を観測データから引き算したところ、半径３天文単位のリング円盤の中にさらに点源が確認された。SEDとの比較から半径１天文単位にさらにリング円盤があることがわかった。地球公転軌道でダスト落下が止められていることかもしれない。本成果はAstrophysical Journal (Hashimoto et al. 2021, ApJ, 911, 5)に掲載された。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Constraining PDS 70b’s Formation Mechanism with Multi-hydrogen-emission Observations (2021)
  • 著者名/発表者名: Uyama Taichi、Hashimoto Jun、Beichman Charles A.、Ruffio Jean-Baptiste、Aoyama Yuhiko、McElwain Michael W.、Dong Ruobing
  • 雑誌名: Research Notes of the AAS 巻: 5 ページ: 9～9
  • DOI: 10.3847/2515-5172/abdaaa
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA Observations of the Inner Cavity in the Protoplanetary Disk around Sz 84 (2021)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Jun、Muto Takayuki、Dong Ruobing、Hasegawa Yasuhiro、Marel Nienke van der、Tamura Motohide、Takami Michihiro、Momose Munetake
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 908 ページ: 250～250
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abba76
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA Observation of the Protoplanetary Disk around WW Cha: Faint Double-peaked Ring and Asymmetric Structure (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa Kazuhiro D.、Hashimoto Jun、Muto Takayuki、Tsukagoshi Takashi、Takahashi Sanemichi Z.、Hasegawa Yasuhiro、Konishi Mihoko、Nomura Hideko、Liu Hauyu Baobab、Dong Ruobing、Kataoka Akimasa、Momose Munetake、Ono Tomohiro、Sitko Michael、Takami Michihiro、Tomida Kengo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 909 ページ: 212～212
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abdfc5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Accretion Properties of PDS 70b with MUSE (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Jun、Aoyama Yuhiko、Konishi Mihoko、Uyama Taichi、Takasao Shinsuke、Ikoma Masahiro、Tanigawa Takayuki
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 159 ページ: 222～222
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab811e
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GW Ori: Interactions between a Triple-star System and Its Circumtriple Disk in Action (2020)
  • 著者名/発表者名: Bi Jiaqing、van der Marel Nienke、Dong Ruobing、Muto Takayuki、Martin Rebecca G.、Smallwood Jeremy L.、Hashimoto Jun、Liu Hauyu Baobab、Nomura Hideko、Hasegawa Yasuhiro、Takami Michihiro、Konishi Mihoko、et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 895 ページ: L18～L18
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ab8eb4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-contrast Hα imaging with Subaru/SCExAO + VAMPIRES (2020)
  • 著者名/発表者名: Uyama Taichi、Norris Barnaby、Jovanovic Nemanja、Lozi Julien、Tuthill Peter、Guyon Olivier、Kudo Tomoyuki、Hashimoto Jun、Tamura Motohide、Martinache Frantz
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 6 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.6.4.045004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Early High-contrast Imaging Results with Keck/NIRC2-PWFS: The SR 21 Disk (2020)
  • 著者名/発表者名: Uyama Taichi、Ren Bin、Mawet Dimitri、Ruane Garreth、Bond Charlotte Z.、Hashimoto Jun、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 160 ページ: 283～283
  • DOI: 10.3847/1538-3881/abc69a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Status of the SCExAO instrument: recent technology upgrades and path to a system-level demonstrator for PSI (2020)
  • 著者名/発表者名: Lozi Julien、Guyon Olivier、Vievard Sebastien、Sahoo Ananya、Deo Vincent、Jovanovic Nemanja、Norris Barnaby、Martinod Marc-Antoine、Mazin Benjamin、Walter Alex、Fruitwala Neelay、Steiger Sarah、Davis Kristina、Tuthill Peter、Kudo Tomoyuki、Kawahara Hajime、Hashimoto Jun、et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11448 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/12.2562832
  • 国際共著
• [学会発表] SCExAO/CHARIS Imaging of a Candidate Protoplanet/Planet-Induced Structure Around a Young Star (2020)
  • 著者名/発表者名: Currie, T.; Kudo, T.; Muto, T.; Lyra, W.; Dong, R.; Guyon, O.; Lozi, J.; Wagner, K.; Brandt, T.; Chilcote, J.; Hashimoto, J.; Tamura, M.
  • 学会等名: American Astronomical Society meeting #236, id. 107.02. Bulletin of the American Astronomical Society, Vol. 52, No. 3