惑星系母体としての星周円盤 : 高空間分解能赤外分光で明らかにする円盤ダスト空間分布

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19740097
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 岡本 美子 Ibaraki University, 理学部, 准教授 (10343469)
• Keywords: 赤外線天文学 / 惑星系形成 / 分光 / 星周円盤 / ダスト

Research Abstract

惑星系形成の場としての星周円盤の性質を、円盤ダストの空間分布の観点から明らかにする研究を進めてきた。星周円盤中では、星間空間では1ミクロン以下の大きさだったダストが合体成長し、惑星の種となる微惑星を作ったと考えられており、円盤中でのダスト進化を知ることは、惑星形成のプロセスを理解する上で重要である。本研究では、8mすばる望遠鏡の中間赤外線観測装置COMICS等を用いた星周円盤ダストの観測を進めてきた。中間赤外線域は、多数のダストバンドが存在する他、惑星形成領域(半径数十AU以内)の熱放射に対応する。独自に開発した、8m望遠鏡の空間分解能を限界まで活用した観測手法を用いて、近傍の明るい中質量前主系列星周円盤の撮像・分光観測を進め、10ミクロン帯熱放射で広がった円盤の探査や、サイズ測定などを行った。この結果、いくつかの著しく広がった円盤を発見した。また円盤内あるいは円盤からエンベロープ構造にかけてダストフィーチャが分布し空間変化が見られる天体を発見した。特に大きな星周円盤1個については、その10-1000AUスケールの構造を詳しく議論し、フレア構造・温度分布・ダストの性質などを解明した。この円盤は、中心星が10太陽質量程度と比較的大きいが、太陽質量程度の星の周囲の円盤でも期待されるような熱的構造を示している。一方で、存在するシリケイトダストの種類は、低質量星周とはかなり異なり、プラズマ等による変性の可能性が示唆される。星周円盤は、中心星質量によって性質に共通の点と相違の点と両方持つことが示され、今後このような円盤の性質の質量依存性を詳しく調べ、惑星形成の星による違い等を調べる端緒となった。

Research Products

• [Journal Article] Detection of Water ICE Grains on the Surface of the Circumstellar Disk Around HD 142527 (2009)
  • Author(s): M. Honda, A.K. Inoue, M. Fukagawa, A. Oka, T. Nakamoto, M. Ishii, H. Terada, N. Takato, H. Kawakita, Y.K. Okamoto, H. Shibai, M. Tamura, T. Kudo, Y. Itoh
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters 690 Pages: L110-L113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resolved 24.5 micron emission from massive young stella robjects (2009)
  • Author(s): W. J. de Wit, M. G. Hoare, T. Fujiyoshi, R. D. Oudmaijer , M. Honda, H. Kataza, T. Miyata, Y. K. Okamoto, T. Onaka, S. Sako, T. Yamashita
  • Journal Title: Astronomy and Astrophysics 494 Pages: 157-178
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] すばるによる中間赤外線観測で見えてきた惑星形成の現場 (2009)
  • Author(s): 藤原英明、岡本美子、本田充彦
  • Journal Title: 天文月報 102 Pages: 108-117
• [Journal Article] A Red Supergiant Nebula at 25 μm : Arcsecond-Scale Mass-Loss Asymmetries of μ Cephei (2008)
  • Author(s): W. J. de Wit, R. D. Oudmaijer, T. Fujiyoshi, M. G. Hoare, M. Honda, H. Kataza, T. Miyata, Y. K. Okamoto, T. Onaka, S. Sako, T. Yamashita
  • Journal Title: The Astrophysical Journal 685 Pages: L75-L78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Si and Fe depletion in Galactic star-forming regions observed by the Spitzer Space Telescope (2008)
  • Author(s): Y. Okada, T. Onaka, T. Miyata, Y. K. Okamoto, I. Sakon, H. Shibai, H. Takahashi
  • Journal Title: The Astrophysical Journal 682 Pages: 416-433
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mid-Infrared Observations of Planetary Nebula BD +30 36 39 : Evolution and Distribution of Unidentified IR Band Carriers (2008)
  • Author(s): H. Matsumoto, I. Sakon, T. Onaka, S. i Sako, T. i Miyata, H. Kataza, Y. Okada, Y. K. Okamoto, M. Honda, T. Yamashita, H. Takahashi, T. Fujiyoshi
  • Journal Title: The Astrophysical Journal 677 Pages: 1120-1131
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Spatially resolved observations of 10micron emission ar ound Herbig Ae/Be stars (2008)
  • Author(s): Okamoto, Y. K., Kataza, H., Honda, M., Fujiwara, H., Miyata, T., Sako, S., Sakon, I., Onaka, T. Yamashita, T.
  • Organizer: Cosmic Dust Near & Far
  • Place of Presentation: ハイデルベルク(ドイツ)
  • Year and Date: 20080908-12
• [Book] シリーズ現代の天文学第6巻星間物質と星形成 (2008)
  • Author(s): 福井康雄, 他編(4章共同執筆担当)
  • Total Pages: 325
  • Publisher: 日本評論社
• [Remarks]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm