スペース赤外線コロナグラフの開発: 系外惑星の直接観測を目指して

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19204021
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 中川 貴雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20202210)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩谷 圭吾 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (40392815) ; 小谷 隆行 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (40554291)
• Keywords: 系外惑星 / コロナグラフ / 赤外線 / 波面補償 / SPICA

Research Abstract

本年度は、研究計画の最終年度として、今までに開発してきた「デフォーマブル・ミラー」と「光学テスト・ベンチ」を組み合わせて、コロナグラフ・システムとしての性能実証試験を行うことが目的である。
1. デフォーマブル・ミラーによる「波面補償」
今までに導入.試験をおこなってきた多素子のデフォーマブル・ミラーにより、波面補償のデモンストレーションを行い、効率的な波面補償を行うアルゴリズムの研究を行った。
2. コロナグラフとしての総合試験
コロナグラフとしての総合試験を目指して、上記のデフォーマブル・ミラーを光学テスト・ベンチに組み込む準備を進めた。さらに、コロナグラフに差分法を組み合わせて、高いコントラストを達成する研究を進め、多色の測定でその効果を実証した。
3. 惑星系円盤の観測
本コロナグラフの観測対象となりうる近傍の天体について、debris diskの存在、組成の研究を、「あかり」、「すばる」を用いて進めた。「あかり」の中間赤外線全天サーベィデータから、地球のような惑星に成長しつつある天体同士の衝突により生じたと考えられる塵を持つ恒星を複数発見した。今回見つかった恒星の塵の温度は、これまで「こと座」のヴェガ(織女星)などの周りに発見されていた塵より高くて地球の温度に近く、地球に似た惑星の存在と強く関連するものと考えられる。このなかには、鉱物として、通常とは異なるエンスタタイトが支配的なものが見つかり、母天体が特別な性質をもっていたことが分かった。

Research Products

• [Journal Article] Cold DUst around NEarby Stars (DUNES) First results A resolved exo-Kuiper belt around the solar-like star 2 Ret (2011)
  • Author(s): Eiroa, C., Fedele, D.; Maldonado, J.; Gonzalez-Garcia, B.M.; Rodmann, J.; Heras, A.M.; Pilbratt, G.L.; AugereauJ.-Ch.; Mora, A.; Montesinos, B., 39 coauthors
  • Journal Title: Astronomy and Astrophysics Volume: Vol.518, L.131 Pages: 1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SPICA : the next generation Infrared Space Telescope (2011)
  • Author(s): Goicoechea, Javier R.; Nakagawa, Takao; on behalf of the SAFARI/SPICA teams
  • Journal Title: Proceedings of "Conditions and impact of star formation : New results with Herschel and beyond"(The 5th Zermatt ISM Symposium) Volume: In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enstatite-rich Warm Debris Dust Around HD165014 (2010)
  • Author(s): Fujiwara, Hideaki; Onaka, Takashi; Ishihara, Daisuke; Yamashita, Takuya; Fukagawa, Misato; Nakagawa, Takao; Kataza, Hirokazu; Ootsubo, Takafumi; Murakami, Hiroshi
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: Vol.714, Issue.1 Pages: 152-156
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The AKARI/IRC mid-infrared all-sky survey (2010)
  • Author(s): Ishihara, D.; Onaka, T.; Kataza, H.; Salama, A.; Alfageme, C.; Cassatella, A.; Cox, N.; Garcia-Lario, P.; Stephenson, C.; Cohen, M., 23 coauthors
  • Journal Title: Astronomy and Astrophysics Volume: Vol.514 Pages: 1-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cryogenic system design of the next generation infrared space telescope SPICA (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Sugita, Yoichi Sato, Takao Nakagawa, Toshihiko Yamawaki, Hiroshi Murakami, Hideo Matsuhara, Masahide Murakami, Makoto Takada, Shigeki Takai, Seiji Yoshida, Kenichi Kanao, SPICA pre-project team
  • Journal Title: Cryogenics Volume: Vol.50, Issue.9 Pages: 566-571
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Wavefront Correction System for the SPICA Coronagraph Instrument (2010)
  • Author(s): Kotani, T.; Enya, K.; Nakagawa, T.; Abe, L.; Miyata, T.; Sako, S.; Nakamura, T.; Haze, K.; Higuchi, S.; Tange, Y.
  • Journal Title: Pathways Towards Habitable Planets, proceedings of a workshop held 14 to 18 September 2009 in Barcelona, Spain Edited by Vincent Coude du Foresto, Dawn M.Gelino, and Ignasi Ribas.San Francisco : Astronomical Society of the Pacific Pages: 477-479
• [Journal Article] A Coronagraph Experiment in a High Thermal Stability Environment with a Binary Shaped Pupil Mask (2010)
  • Author(s): Haze, K. Enya, K. Kotani, T. Abe, L. Nakagawa, T. Higuchi, S. Sato, T. Wakayama, T. Yamamuro, T.
  • Journal Title: Pathways Towards Habitable Planets, proceedings of a workshop held 14 to 18 September 2009 in Barcelona, Spain Edited by Vincent Coude du Foresto, Dawn M.Gelino, and Ignasi Ribas San Francisco : Astronomical Society of the Pacific Pages: 457-459
• [Journal Article] SPICA Coronagraph (2010)
  • Author(s): Enya, K.; Kotani, T.; Nakagawa, T.; Kataza, H.; Komatsu, K.; Uchida, H.; Haze, K.; Higuchi, S.; Miyata, T.; Sako, S., 22 coauthors
  • Journal Title: Pathways Towards Habitable Planets, proceedings of a workshop held 14 to 18 September 2009 in Barcelona, Spain.Edited by Vincent Coude du Foresto, Dawn M.Gelino, and Ignasi Ribas.San Francisco : Astronomical Society of the Pacific Pages: 284-290
• [Journal Article] Japanese Space Activity on Exoplanets and SPICA (2010)
  • Author(s): Takao Nakagawa
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: Vol.115, Issue.A10 Pages: CiteID A10113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conceptual design of a cryogenic system for the next-generation infrared space telescope SPICA (2010)
  • Author(s): Sato, Y.; Sugita, H.; Shinozaki, K.; Okamoto, A.; Yamawaki, T.; Komatsu, K.; Nakagawa, T.; Murakami H.; Matsuhara, H.; Murakami, M., 7 coauthors
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr ; Clampin, Mark C ; MacEwen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77314G-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a wavefront correction system for the SPICA coronagraph instrument (2010)
  • Author(s): Kotani, Takayuki; Enya, Keigo; Nakagawa, Takao; Abe, Lyu; Haze, Kanae; Higuchi, Shin; Tange, Yoshio
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr. Clampin, Mark C ; Mac Ewen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77314F-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Precision pointing control for SPICA : requirements and feasibility study (2010)
  • Author(s): Mitani, Shinji; Iwata, Takanori; Fujiwara, Ken; Sakai, Shin-Ichiro; Enya, Keigo; Kotani, Takayuki; Matsuhara, Hideo; Nakagawa, Takao; Matsumoto, Toshio; Jeong, Woong-Seob; Lee, Dae-Hee
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr ; Clampin, Mark C ; MacEwen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77314D-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical testing activities for the SPICA telescope (2010)
  • Author(s): Kaneda, Hidehiro; Nakagawa, Taka;o Enya, Keigo; Tange, Yoshio; Imai, Tadashi; Katayama, Haruyoshi; Suganuma, Masahiro
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr. Clampin, Mark C. Mac Ewen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77310V-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] System requirements and design concept of the SPICA Mission (2010)
  • Author(s): Takahashi, Nobuhiro; Nakagawa, Takao; Murakami, Hiroshi; Matsuhara, Hideo; Sugita, Hiroyuki; Yamawaki, Toshihiko
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr. Clampin, Mark C. Mac Ewen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77310P-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The next-generation space infrared astronomy mission SPICA (2010)
  • Author(s): Takao Nakagawa
  • Journal Title: Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave.Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr. Clampin, Mark C. Mac Ewen, Howard A.Proceedings of the SPIE Volume: Vol.7731 Pages: 77310O-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Studies of expolanets and solar systems with SPICA (2010)
  • Author(s): Takami, Michihiro; Tamura, Motohide; Enya, Keigo; Ootsubo, Takafumi; Fukagawa, Misato; Honda, Mitsuhiko; Okamoto, Yoshiko; Sako, Shigehisa; Yamashita, Takuya; Hasegawa, Sunao, 6 coauthors
  • Journal Title: Advances in Space Research Volume: Vol.45, Issue.8 Pages: 1000-1006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 次世代赤外線天文衛星SPICA(Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics) (2010)
  • Author(s): 中川貴雄
  • Journal Title: 日本赤外線学会誌 Volume: Vol.19, No.1&2 Pages: 53-56
• [Presentation] 次世代赤外線天文衛星SPICAの概要 (2011)
  • Author(s): 中川貴雄, SPICAプリプロジェクトチーム, SPICAタスクフォース
  • Organizer: 宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 神奈川県相模原市
  • Year and Date: 20110105-20110107
• [Presentation] The next generation space infrared astronomy mission SPICA (2010)
  • Author(s): Takao Nakagawa
  • Organizer: 8-th EAMA(East Asian Meeting on Astronomy)Symposium
  • Place of Presentation: Shanghai, China
  • Year and Date: 20101110-20101115
• [Presentation] 天文学・宇宙物理学長期計画と赤外線天文衛星計画 (2010)
  • Author(s): 中川貴雄
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 千葉県幕張
  • Year and Date: 20100523-20100528